Физиологическое хранение семян плодов овощей сочных и грубых кормов

Важнейшими
факторами, влияющими на сохранность
семян, плодов, овощей и кормов, являются
влажность,
температура,
газовый
состав
воздуха, наличие инфекции
и вредителей,
а также состояние
самих растительных материалов.

Сухие
семена в сухом состоянии расходуют на
дыхание ни­чтожно малое количество
органического вещества: при влажнос­ти
11—12
%
семена зерновых теряют
0,2
%
за
несколько лет,
а гороха — 0,001
%
своей первоначальной массы. При влажности
около 20
%
эти потери доходят до 0,8
%
за
месяц
хранения. При повышении влажности семян
интенсивность их дыхания значи­тельно
возрастает. По данным В. Л. Кретовича и
др. (1981), при влажности семян яровой
пшеницы 14,4
%
на 100 г сухого веще­ства за
сутки
поглощалось О20,07
мл,
СО2
выделялось 0,27
мл. При влажности 17,6
%
эти показатели составляли соот­ветственно
6,21
и
5,18
мл, а при влажности 21,2 % — 17,33 и 13,04 мл.

На
дыхание семян большое влияние оказывает
температура
среды. Так, при
°С
семена пшеницы с влажностью 18 % выде­ляли
10
мг
CО2на
100 г
сухого вещества за 6 ч, при 20
°С
— 20,
при 30
°С
— 43
мг.
Для снижения интенсивности дыхания
семе­на и товарное зерно хранят в
холодильных камерах, применяют ж активное
вентилирование.

При
интенсивном дыхании семян выделяется
большое коли­чество влаги, что в
комплексе с высокой температурой и
нали­чием инфекции приводит к
самосогреванию,
которое сопровож­дается гидролитическими
процессами и развитием плесневых грибов.

Установлено,
что при изменении влажности семян ржи
с 12,9
до 17 %
после года хранения всхожесть
снизилась на 15 %,
а при более высокой влажности семян
жизнеспособность вообще теря­лась
(Б. А. Карпов, 1983).

При
хранении плодов и овощей непрерывно
протекают слож­ные биохимические и
физиологические процессы. Дыхание
ока­зывает большое влияние на
лежкость
продукции. При оптимальных условиях
хранения 1 кг маточников выделяет СО2
(мг/ч): капуста 4—6, морковь 3—5, лук
репчатый 3—4, свекла столовая 2-4. При
повышенных температурах дыхание резко
усиливается. Накапливающийся при этом
СО2
вызывает травмирование почек и устьиц,
а затем удушение, самосогревание и порчу
маточников ц товарных овощей. Основой
хранения овощей является регули­рование
содержания СО2
путем вентилирования и создание
оп­тимальной температуры и влажности
воздуха. Капуста и корне­плоды хранятся
при температуре 0—2 °С и относительной
влаж­ности воздуха до 90—95 %, лук-севок
— при 18—20 °С и влажности воздуха 60—70
%, лук-репка — при 1—5 °С
и влаж­ности 60—80 %. Чеснок хранят при
температуре от -1 до 3 °С и влажности
65—75 %.

При
хранении плодов происходит изменение
кутикулярных липидов. Вследствие
повышенного содержания СО2
в кутикуле яблок изменяется соотношение
фракций мягкого и твердого восков.
Одновременно с этим в плодах увеличивается
накопление спирта и ацетальдегида,
происходит распад органических кислот,
что снижает их вкусовые качества. СО2
приводит к торможению синтеза этилена
в плодах. Так, после первых 25 дней хранения
в среде с 3 % СО2
содержание этилена в плодах яблони было
23 мкг%, а при 12 % СО2
– 51 мкг%.

Аэробные
условия хранения способствуют более
экономному расходу углеводов, чем при
низких концентрациях кислорода. Для
большинства сортов яблони и груши
оптимальными условиями хранения является
газовая среда, состоящая из 3 % 02,
5 % СО2
и 92 % N2,
для винограда — 3 % О2,
1 % СО2
и 96 % N2.
Оптималь­ная температура для хранения
большинства плодов от 0 до 4 °С, что
зависит от их вида, сорта и физиологического
состояния.

Важнейшими
кормами из зеленых травянистых растений
яв­ляются сено и силос. К сену относятся
корма с влажностью ниже 40 %, а к силосу
— выше 40 %. При хранении этих кормов
происходят сложные биохимические,
физиологические и другие процессы
(изменение интенсивности дыхания,
повышение тем­пературы, выделение
воды, самосогревание, развитие
болезне­творных микробов).

Для
предотвращения порчи сена его необходимо
закладывать на хранение при влажности
не более 17 %. При хранении кор­мов с
более высокой влажностью их подвергают
химическому консервированию.

Значительное
распространение в кормопроизводстве
имеет также сенаж, приготовляемый из
тонкостебельных травянистых растений,
убранных в ранние фазы вегетации, когда
они имеют максимальную питательную
ценность. Скошенные бобовые травы
провяливают до влажности 45—50 %, а злаковые
— до 50—55 %. В процессе их провяливания
увеличивается осмотическое давление
клеточного сока, снижается количество
эпифитной микрофлоры, изменяется
биохимический состав корма. Так, при
влажности смеси клевера с тимофеевкой
75 % ее рН составлял 4,2, содержание молочной
кислоты — 12 %, уксусной кислоты – 2,6 %, при
влажности 50 % —соответственно 5,5; 6,1
и 0,38, Созревание сенажа происходит в
течение 30 дней после его закладки. При
этом в клеверном сенаже содержание
сахара сни­жается с 8,31 до 6,2 %, крахмала
– с 1,68 до 0,29 %. Этот про­цесс протекает
при участии осмофильных молочнокислых
бакте­рий (Г. А. Богданов, О. Е. Привало,
1983).

Важнейшими факторами,
влияющими на сохранность семян, плодов,
овощей и кормов, являются влажность,
температура,
газовый состав
воздуха, наличие инфекции
и вредителей,
а также состояние
самих растительных материалов.

Сухие семена в сухом
состоянии расходуют на дыхание ни­чтожно
малое количество органического вещества:
при влажнос­ти
11—12 %
семена зерновых теряют
0,2 %
за несколько
лет, а гороха
— 0,001 %
своей первоначальной массы. При влажности
около 20 %
эти потери доходят до 0,8
% за
месяц хранения.
При повышении влажности семян интенсивность
их дыхания значи­тельно возрастает.
По данным В. Л. Кретовича и др. (1981), при
влажности семян яровой пшеницы 14,4
% на 100 г сухого
веще­ства за
сутки поглощалось
О20,07 мл,
СО2
выделялось 0,27
мл. При влажности 17,6
% эти показатели
составляли соот­ветственно 6,21
и
5,18 мл, а при
влажности 21,2 % — 17,33 и 13,04 мл.

На дыхание семян
большое влияние оказывает температура
среды. Так, при
°С семена
пшеницы с влажностью 18 % выде­ляли 10
мг
CО2на 100 г
сухого вещества за 6 ч, при 20
°С — 20,
при 30 °С
— 43 мг.
Для снижения интенсивности дыхания
семе­на и товарное зерно хранят в
холодильных камерах, применяют ж активное
вентилирование.

При интенсивном
дыхании семян выделяется большое
коли­чество влаги, что в комплексе с
высокой температурой и нали­чием
инфекции приводит к самосогреванию,
которое сопровож­дается гидролитическими
процессами и развитием плесневых грибов.

Установлено, что
при изменении влажности семян ржи с
12,9 до 17 %
после года хранения всхожесть
снизилась на 15 %,
а при более высокой влажности семян
жизнеспособность вообще теря­лась
(Б. А. Карпов, 1983).

При хранении плодов
и овощей непрерывно протекают слож­ные
биохимические и физиологические
процессы. Дыхание
ока­зывает большое влияние на
лежкость
продукции. При оптимальных условиях
хранения 1 кг маточников выделяет СО2
(мг/ч): капуста 4—6, морковь 3—5, лук
репчатый 3—4, свекла столовая 2-4. При
повышенных температурах дыхание резко
усиливается. Накапливающийся при этом
СО2
вызывает травмирование почек и устьиц,
а затем удушение, самосогревание и порчу
маточников ц товарных овощей. Основой
хранения овощей является регули­рование
содержания СО2
путем вентилирования и создание
оп­тимальной температуры и влажности
воздуха. Капуста и корне­плоды хранятся
при температуре 0—2 °С и относительной
влаж­ности воздуха до 90—95 %, лук-севок
— при 18—20 °С и влажности воздуха 60—70
%, лук-репка — при 1—5 °С
и влаж­ности 60—80 %. Чеснок хранят при
температуре от -1 до 3 °С и влажности
65—75 %.

При хранении плодов
происходит изменение кутикулярных
липидов. Вследствие повышенного
содержания СО2
в кутикуле яблок изменяется соотношение
фракций мягкого и твердого восков.
Одновременно с этим в плодах увеличивается
накопление спирта и ацетальдегида,
происходит распад органических кислот,
что снижает их вкусовые качества. СО2
приводит к торможению синтеза этилена
в плодах. Так, после первых 25 дней хранения
в среде с 3 % СО2
содержание этилена в плодах яблони было
23 мкг%, а при 12 % СО2
– 51 мкг%.

Аэробные условия
хранения способствуют более экономному
расходу углеводов, чем при низких
концентрациях кислорода. Для большинства
сортов яблони и груши оптимальными
условиями хранения является газовая
среда, состоящая из 3 % 02,
5 % СО2
и 92 % N2,
для винограда — 3 % О2,
1 % СО2
и 96 % N2.
Оптималь­ная температура для хранения
большинства плодов от 0 до 4 °С, что
зависит от их вида, сорта и физиологического
состояния.

Важнейшими кормами
из зеленых травянистых растений яв­ляются
сено и силос. К сену относятся корма с
влажностью ниже 40 %, а к силосу — выше
40 %. При хранении этих кормов происходят
сложные биохимические, физиологические
и другие процессы (изменение интенсивности
дыхания, повышение тем­пературы,
выделение воды, самосогревание, развитие
болезне­творных микробов).

Для предотвращения
порчи сена его необходимо закладывать
на хранение при влажности не более 17 %.
При хранении кор­мов с более высокой
влажностью их подвергают химическому
консервированию.

Значительное
распространение в кормопроизводстве
имеет также сенаж, приготовляемый из
тонкостебельных травянистых растений,
убранных в ранние фазы вегетации, когда
они имеют максимальную питательную
ценность. Скошенные бобовые травы
провяливают до влажности 45—50 %, а злаковые
— до 50—55 %. В процессе их провяливания
увеличивается осмотическое давление
клеточного сока, снижается количество
эпифитной микрофлоры, изменяется
биохимический состав корма. Так, при
влажности смеси клевера с тимофеевкой
75 % ее рН составлял 4,2, содержание молочной
кислоты — 12 %, уксусной кислоты – 2,6 %, при
влажности 50 % —соответственно 5,5; 6,1
и 0,38, Созревание сенажа происходит в
течение 30 дней после его закладки. При
этом в клеверном сенаже содержание
сахара сни­жается с 8,31 до 6,2 %, крахмала
– с 1,68 до 0,29 %. Этот про­цесс протекает
при участии осмофильных молочнокислых
бакте­рий (Г. А. Богданов, О. Е. Привало,
1983).

Типы
покоя семян и факторы, их обусловливающие.

Покой
бывает вынужденным
и органическим.
Покой семян относится к завершающей
фазе эмбрионального периода онтогенеза.

Причиной
вынужденного
покоя являются различные факторы внешней
среды, препятствующие прорастанию, чаще
всего неблагоприят­ная температура
или недостаток влаги.

При
органическом
покое семян происходит их физиологическое
до­зревание, вследствие которого
происходят структурные и биохи­мические
превращения и семена приобретают
способность к активному прорастанию.
Этот процесс может осуществляться в
доуборочный период на материнском
растении (часто отмечается у озимых)
или при хранении (у яровых) и даже в почве
после посева (у женьшеня).

При
органическом покое семена в зрелом
состоянии не
способны прорастать даже при благоприятных
условиях.
За­держка прорастания при этом
вызывается свойствами зародыша или
тканей, окружающих его, а именно:
эндосперма, семенной кожуры, а также
околоплодника. Все проявления органического
покоя делят на три группы: экзогенный,
эндогенный и комбини­рованный.

Экзогенный
покой.
Физический экзогенный покой обу­словлен
водонепроницаемостью
кожуры,
имеющей развитую ку­тикулу и слой
палисадных клеток. Такие семена называются
твердыми (люпин, люцерна, лядвинец и
др.).

Механический
экзогенный покой связывается с
меха­ническим препятствием прорастанию,
создаваемым околоплод­ником или его
внутренней частью (скорлупа лещины,
косточки многих плодов). Удаление
скорлупы ускоряет прорастание семян.

Химический
экзогенный покой вызывается содержащи­мися
в семенах (околоплоднике) ингибиторами,
предотвращающими их прораста­ние в
неблагоприятных условиях (различные
фенольные соеди­нения — салициловая,
оксибензойная,
коричная,
а также абсцизовая
кислоты). Удаление
околоплодника или промывание
плодов обеспечивает активное прорастание
семян. Наблюдается у свеклы, ясеня и др.

Эндогенный
покой.
Морфологический эндогенный покой
обусловлен недоразвитостью зародыша.
Семена могут прорастать только после
завершения развития эмбриона. Указан­ному
процессу способствует теплая
стратификация,
которая может длиться несколько месяцев.
Распространен у свеклы, ясеня и др.

Физиологический
эндогенный покой обусловлен по­ниженной
активностью зародыша, которая в сочетании
с ухуд­шением газообмена покровов
создает физиологический механизм
торможения прорастания семян.
Физиологический покой делит­ся на
три типа: неглубокий,
глубокий и промежуточный.

Неглубокий
покой проявляется во временной задержке
про­растания или определенном снижении
всхожести. Он характе­рен для многих
культурных растений (пшеница, ячмень,
под­солнечник, салат и др.). Хранение
таких семян, проращивание в условиях
переменных температур и действие света
при на­бухании способствуют прекращению
покоя. Активизируют про­растание
семян также повреждение покровов семени
и обра­ботка цитокининами, гиббереллинами,
тиомочевиной и другими веществами.

Глубокий
покой отличается тем, что зародыш, хотя
и трогается в рост, но прорастание
проходит замедленно и ненормально.
Покой снимается лишь при длительной
холодной стратификации семян. Характерен
для многих плодовых и некоторых
травянис­тых растений.

При
промежуточном
покое в отличие от глубокого извлечен­ные
из семян зародыши прорастают более
активно, однако с частыми аномалиями.
Активизируется прорастание семян при
длительной стратификации, сухом хранении
и обработке гиббереллинами.

Прекращение
покоя семян.
У большинства возделываемых рас­тений
покой семян снимается в процессе
послеуборочного
дозре­вания.
У некоторых видов естественное
физиологическое дозрева­ние протекает
в течение длительного времени, что
затрудняет возделывание растений. Для
снятия покоя используют структур­ные,
физические и химические факторы
воздействия на семена.

К
структурным,
или механическим,
приемам стимулирования прорастания
относятся скарификация,
импакция, локальное по­вреждение
покровов семени, препарирование оболочек,
отчужде­ние зародышей.
При этом облегчается доступ воды и
кислорода к зародышу, к тому же прорастающий
зародыш изолируется от действия
эндогенных факторов покоя, в первую
очередь ингиби­торов.

Скарификация
– механическое повреждение водонепроницаемых
покровов семени, проводится вручную
или с помощью специальных механизмов.
В последнем случае из-за механического
воздействия снижаются биологические
свойства семян, часть из них теряет
жизнеспособность.

Импакция
основа­на на ударах семян друг о друга
и о стенки заключающего их сосуда. При
этом нарушается кожура в важной для
прорастания части семян — в области
рубчика, травмирование же самого се­мени
не наблюдается.

Из
других приемов применяют накалывание
кожуры в облас­ти зародыша, снятие
кожуры и отделение зародышей от
эндосперма.

Установлено,
что зародыши озимой пшеницы наклевываются
при посеве целых
семян за 24—30
ч,
зерновок без
оболочек
— за 19,
а изолированные
зародыши — через 10—12
ч
после по­мещения их во влажную среду
(Н. М. Макрушин, В. А. Ка­пица, 1973).

Физические
факторы нарушения покоя семян.

Температура.
Оказывает влияние как на первичный, так
и на вторичный покой. Выводить семена
из состояния покоя можно как более
высокими,
так и более низкими
температурами или их перемен­ным
действием. Особенность семян, нуждающихся
в действии низких температур, состоит
в том, что мобилизация запасных питательных
веществ и прорастание разделены во
времени: гид­ролиз белков и жиров
предшествует троганию зародышей в рост.
Температурные же оптимумы обоих процессов
в большинстве случаев различны.

Наиболее
распространенной термической обработкой
семян древесных и некоторых овощных и
лекарственных растений яв­ляется
холодная
стратификация.
В зависимости от места выра­щивания
семян условия стратификации неодинаковы.
Так, стра­тификация семян северной
репродукции проходит наиболее ус­пешно
при 0—3 °С, семена более южного происхождения
могут выйти из состояния покоя при
температуре 5-7 °С (М. Г. Нико­лаева, С.
Ф. Лящук, 1981).

Озимые
злаки обладают коротким периодом
физиологическо­го дозревания семян,
однако в условиях прохладной погоды
при их формировании на материнском
растении обнаруживают по­ниженную
лабораторную всхожесть при высокой
жизнеспособ­ности. Для определения
истинной всхожести необходимо вывес­ти
семена из неглубокого покоя. Это достигают
действием пере­менных температур на
набухшие семена. При более низких (10—15
°С) температурах семена выдерживают в
течение 16 ч, а при высоких (20 °С) — 8 ч.
Данный метод широко распростра­нен
в практике семенного контроля.

При
обогреве
семян в
течение 1 ч при 60 °С
их всхожесть повышалась. Однако сушка
семян озимой вики при 40 °С приво­дила
к увеличению твердосемянности более
чем в 3 раза по сравнению с сушкой при
20 °С (Л. А. Пельцих, И. Л. Пельцих, 1980).
Обогрев семян арбуза сорта Таврический
в условиях степ­ного Крыма при
температуре 50 °С в течение 4 ч повысил
друж­ность всходов на 41 %.

Отмечена
высокая эффективность замачивания
семян в
горя­чей
воде при температуре 80—85
°С
в течение 10
мин
для пре­одоления твердосемянности
древесных растений. Особо твердые семена
рекомендуют обрабатывать кипятком
от нескольких сек. до нескольких минут.

Вода.
Важнейшее условие и в большинстве
случаев лимити­рующий фактор прорастания
семян. Однако избыток влаги, как правило,
оказывает негативное влияние на них.
Пребывание в воде неблагоприятно
сказывается на прорастании семян
боль­шинства крупноплодных видов
бобовых. Избыток воды между семядолями
теснит осевые органы зародышей, кроме
того, пу­зырьки воздуха и О2,
попадающие с водой при замачива­нии
семян, усугубляют эти повреждения.
Семена различных рас­тений обладают
определенным оптимумом влаги для
набухания и прорастания.

Состав
газовой среды.
Для начала прорастания семян О2
требуется в очень малых количествах,
поэтому считает­ся, что этот элемент
нужен не в качестве фактора нарушения
покоя семян, а для его индукции. Ухудшение
аэрации во время перерыва стратификации
препятствует индуцированию вторич­ного
покоя семян. В то же время повышение
концентрации СО2
при достаточном содержании в атмосфере
О2
не препятствует возникновению в семенах
вторичного покоя. Повышенные концентрации
СО2
могут нарушить покой семян различных
видов. Слишком высокое содержание СО2
может сильно замедлить и даже приостановить
рост после наклевывания зародыша.

В
МСХА им. Тимирязева разработан метод
предпосевной обработки семян, заключающийся
в выдерживании их в воде, постоянно
аэрируемой О2
или воздухом. Он получил название
«барботирование» (П. Ф. Коненков, В. Н.
Губкин, 1986).

Свет.
Фитохром контролирует прорастание
семян и цвете­ние, ускоряя катаболический
распад полисахаридов, липидов и белков.

Влияние
химических факторов на покой семян.
Прорастание семян регулируется
фитогормонами. Гибберелловая кислота
(ГК) сти­мулирует прорастание семян,
находящихся в эндогенном физио­логическом
покое, и в меньшей степени влияет на
экзогенный покой. Гиббереллины проявляют
способность стимулировать доразвитие
зародыша в семенах, находящихся в
морфологическом покое. Важнейшее звено
механизма действия гиббереллинов в
прорастающих семенах — стимуляция
активности гидролитичес­ких ферментов
в алейроновом слое.

Цитокинины
способствуют прорастанию светочувствительных
семян в темноте, инактивируют ингибирующее
действие абсцизовой кислоты на семена
и зародыши (М. Г. Николаева, 1982).

Абсцизовая
кислота оказывает ингибирующее влияние
на про­растание покоящихся семян. По
мере выхода из состояния покоя у семян
проявляется способность инактивировать
действие экзо­генной и снижать
содержание эндогенной абсцизовой
кислоты.

Процессы,
протекающие при прорастании семян. При
прорас­тании семян выделяют следующие
фазы.

Поглощение
воды
— сухие семена, находящиеся в состоянии
покоя, поглощают воду из воздуха или
какого-либо субстрата до наступления
критической
влажности
(проса
25 %,
кукурузы
— 44,
пшеницы
— 40,
гречихи
— 47,
яч­меня
— 48,
подсолнечника — 57, ржи — 58, овса — 60,
вики
— 75,
фасоли
—104,
гороха,
бобов — 107,
сахарной
свеклы — 120 %
на воздушно-сухую массу семян. Основу
фазы водопоглощения со­ставляют
физико-химические явления, сорбция,
однако при этом происходят некоторые
биохимические превращения, связанные
с включением в структуру кислот
дополнительных молекул воды.

Набухание
начинается, когда семена достигают
влажности выше критической. За счет
поступающей влаги активизируется
жизнедеятельность клеток, их ферментативные
системы перехо­дят в активное состояние,
усиливаются гидролитические процес­сы,
происходит перестройка коллоидов,
сильно увеличивается дыхательный
коэффициент.

Рост
первичных корешков отмечается с момента
деления их клеток. Морфологически он
фиксируется при появлении над оболочкой
семени первичного корешка, т. е. при
наклевывании. При этом рост корешка
обеспечивается в основном за счет
соб­ственных веществ зародыша.

Развитие
ростка начинается с его появления и
происходит за счет использования
запасных веществ эндосперма (гетеротроф­ная
эндоспермальная фаза питания). Завершается
эта фаза с появлением у проростка
сформированного колеоптиля (у злаков)
или почечки (у других культур).

Становление
проростка — заключительная фаза
прорастания семян, продолжается до
перехода его к полному автотрофному
питанию.

Приведенная
классификация рассматривается с
агрономичес­кой точки зрения, ее
использование позволяет давать оценку
семенам, наиболее отвечающую
производственным целям.

При
прорастании семян активно происходит
мобилизация за­пасных веществ. Уже
через 2—3 сут наблюдается гидролитичес­кое
расщепление значительной части крахмала
под влиянием ферментов амилаз с
последовательным образованием
декстри­нов, мальтозы и конечного
продукта — глюкозы. Последняя яв­ляется
основным субстратом для дыхания растений.

Липиды,
содержащиеся в зародыше, эндосперме
или семядо­лях, также подвергаются
гидролитическому расщеплению при
каталитическом воздействии другой
группы ферментов – липаз и фосфорилаз.
Продуктами гидролиза являются жирные
кислоты и глицерин, которые далее
подвергаются окислительному распа­ду
и другим превращениям. Образующиеся в
процессе их окис­ления молекулы
ацетил-КоА вовлекаются в цикл трикарбоновых
кислот. В прорастающих семенах липиды
довольно быстро пре­вращаются в
углеводы. Так, в начале прорастания
подсолнечника количество жиров и жирных
кислот в 100 семянках составляло 4 г, на
7-й день прорастания их оставалось лишь
1,5 г. Содержа­ние же Сахаров при этом
увеличилось почти вдвое.

Схема
распада запасных белков при прорастании
семян пред­ставлена С. М. Бреем (рис.).
В процессе гидролиза белков протеазами
образуются аминокислоты, которые служат
источни­ком углерода и азота для
синтеза белков и других азотистых
соединений в клетках развивающегося
проростка. В тканях про­ростка имеются
все необходимые ферменты, чтобы обеспечить
метаболическое взаимопревращение
аминокислот путем переаминирования и
дезаминирования и таким образом создать
фонд аминокислот, отвечающих потребностям
растения на данном этапе его развития.

Центром
синтеза ферментов у семян злаковых
является щиток зародыша. Синтез амилаз,
липаз и протеаз в щитке активируется
при набухании семян, что и обеспечивает
утилизацию крахмала, липидов и белков,
содержащихся в эндосперме и алейроновом
слое.

Содержание
нуклеиновых кислот при прорастании
семян в зародыше и проростке увеличивается.
Так, в четырехсуточных проростках ржи
сорта Белта абсолютное содержание РНК
по сравнению с сухими семенами
увеличивалось в 2,6 раза, а ДНК — в 3 раза.
Особенно большое количество нуклеиновых
кислот находится в прорастающем зародыше.

Проростки
получают из запасных веществ семян в
гетеро­трофный период развития также
и минеральное питание. Напри­мер, при
прорастании семян овса росток активно
потребляет калий, фосфор, магний и азот
эндосперма.

Неорганический
фосфор в семенах содержится в небольшом
количестве, а поэтому для обеспечения
процесса прорастания семян его
недостаточно. Основным источником
фосфатов явля­ется фитин, который
имеется в значительных количествах в
се­менах всех видов растений (К. Е.
Овчаров, 1976).

Гидролиз
фитина катализируется ферментом фитазой
и про­исходит с большой активностью.
При прорастании семян ржи, пшеницы,
ячменя и кукурузы запас фитина полностью
использу­ется за 5—8 дней, а у овса- за
2 недели (А. М. Соболев, 1962). Фитаза наиболее
активна в семядолях бобовых и в эндосперме
злаков.

Дыхание
как основной энергетический процесс в
прорастающих семенах. Характер
дыхания хорошо отражает величина
дыхатель­ного коэффициента (ДК). При
прорастании крахмалистых семян злаков
ДК бывает близким к единице, масличных
и высокобел­ковых составляет 0,6—0,8.
Дыхание сопровождается уменьшени­ем
массы семян вследствие расхода
органических веществ, изме­нением
состава окружающей среды (поглощение
кислорода и выделение углекислоты),
выделением влаги и теплоты. Эти про­цессы
важно учитывать как при создании условий
для прораста­ния семян, так и для их
хранения.

Интенсивность
дыхания по мере прорастания усиливается.
В опытах Крымского СХИ этот показатель
у разных фракции семян гибрида кукурузы
Краснодарский 303 ТВ составлял: у сухих
семян — 0,005—0,025 мг СО2/г сухого вещества
за 1 ч, через 20 ч проращивания —0,20—0,60,
через 40 ч —0,31—1,05 и через 60 ч — 1.22—2,06
мг СО2/г сухого вещества за 1 ч.

Дыхание
прорастающих семян подвергается влиянию
ряда внутренних и внешних факторов. В
зависимости от плотности покровов
семени прорастание может происходить
при недостатке кислорода, т. е. в условиях,
близких к анаэробным. С прорывом кожуры
проросток полностью переходит на
аэробное дыхание.

Самой
высокой энергией дыхания обладают
семена маслич­ных культур, затем
кукурузы и других злаков. Слабее дышат
семена гречихи и бобовых. При влажности
16 % семена пшеницы выделяют 0,90 мг СО2
на 100 г сухого вещества,
a i<Jpu.ct — только
0,08 мг. При увеличении содержания жира
у разных сор­тов подсолнечника с 30,2
до 46,7 % интенсивность дыхания по­высилась
в 6,5 раза. Зародыши семян злаков, имеющие
высокую концентрацию веществ, а также
повышенную влажность, дышат в 12 раз
интенсивнее, чем целая зерновка. По Л.
А. Трисвятскому, у нетравмированных
семян интенсивность дыхания в 3 раза
слабее, чем у поврежденных.