Всхожесть семян

Всхожесть семян — это способность семян давать нормально развитые проростки в определённых условиях окружающей среды за установленный промежуток времени. Является одним из ключевых показателей посевных качеств семян, используемых в сельском хозяйстве, лесоводстве, декоративном растениеводстве и семеноводстве. Всхожесть определяет пригодность семенного материала для посева и влияет на норму высева, густоту стояния растений и, в конечном счёте, на урожайность.

Определение и основные понятия

Всхожесть семян выражается в процентах и рассчитывается как отношение числа нормально проросших семян к общему числу высеянных (или проанализированных) семян. Различают два основных вида всхожести: лабораторную (техническую) и полевую (грунтовую).

• Лабораторная всхожесть — определяется в стандартизированных условиях лаборатории (температура, влажность, световой режим) в соответствии с ГОСТами или международными правилами. Это паспортная характеристика партии семян.
• Полевая всхожесть — определяется в реальных полевых условиях и, как правило, ниже лабораторной из-за влияния неблагоприятных факторов (недостаток влаги, заморозки, вредители, болезни, неравномерная глубина заделки).

Ключевым понятием, связанным со всхожестью, является энергия прорастания — процент семян, проросших за более короткий, чем для определения всхожести, срок (обычно за 3-7 суток). Высокая энергия прорастания свидетельствует о дружности и силе проростков.

Факторы, влияющие на всхожесть

Всхожесть семян зависит от совокупности факторов, которые можно разделить на внутренние (генетические и физиологические) и внешние (условия прорастания).

Внутренние факторы

• Генетические особенности вида и сорта. Разные культуры имеют разную потенциальную всхожесть. Например, у зерновых колосовых (пшеница, рожь) она обычно выше (90-95%), чем у некоторых овощных (морковь, петрушка — 60-80%).
• Жизнеспособность зародыша. Повреждение зародыша механическим путём, насекомыми-вредителями (например, клубеньковым долгоносиком) или из-за болезней делает семя невсхожим.
• Срок хранения и возраст семян. Семена большинства культур сохраняют всхожесть в течение определённого периода (от 1-2 лет до нескольких десятилетий). По мере старения семян всхожесть необратимо снижается из-за накопления повреждений в ДНК и истощения запасов питательных веществ.
• Состояние покоя. У некоторых видов семена имеют глубокий физиологический покой, который необходимо прервать специальными приёмами (стратификация, скарификация, промывка).

Внешние факторы

• Вода. Для набухания и активации ферментов семенам необходимо определённое количество влаги. Недостаток воды задерживает или полностью останавливает прорастание, избыток — приводит к недостатку кислорода и загниванию.
• Температура. Каждая культура имеет свой температурный оптимум прорастания. Для холодостойких культур (пшеница, горох) он составляет +1…+5 °C, для теплолюбивых (кукуруза, томаты, огурцы) — +10…+15 °C. Слишком высокие или низкие температуры могут повредить зародыш.
• Кислород. Прорастание — аэробный процесс, требующий постоянного притока кислорода для дыхания зародыша. Переувлажнённая, уплотнённая или заплывшая почва резко снижает полевую всхожесть.
• Свет. Для большинства сельскохозяйственных культур свет не является обязательным условием прорастания (они прорастают в темноте), но для некоторых видов (например, салат, табак) свет необходим. Для других, наоборот, свет угнетает прорастание.
• Почвенные условия. Кислотность почвы (pH), наличие токсичных солей, гербицидов, патогенной микрофлоры (грибы, бактерии) и вредителей напрямую влияют на полевую всхожесть.

Методы определения всхожести

В Российской Федерации определение всхожести семян сельскохозяйственных растений регламентируется ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести». Для семян древесных и кустарниковых пород действует ГОСТ 13056.6-97.

Стандартная процедура включает следующие этапы:

1. Отбор средней пробы. Из партии семян отбирается представительная проба (обычно 100-200 семян) в нескольких повторностях (4-8).
2. Подготовка семян. Семена могут быть обработаны для прерывания покоя (скарификация, стратификация, промывка) или обеззаражены.
3. Проращивание. Семена раскладывают на ложе (фильтровальная бумага, песок, вата) в специальных растильнях или чашках Петри. Создаются оптимальные условия (температура, влажность, свет).
4. Учёт проростков. В установленные сроки (обычно на 3-й, 7-й, 10-й или 14-й день в зависимости от культуры) подсчитывают нормально проросшие семена. К нормальным относят проростки, имеющие хорошо развитые корешки (не менее длины семени) и ростки (не менее половины длины семени), без признаков загнивания.
5. Расчёт. Для каждой повторности вычисляют процент всхожести, затем выводят среднее арифметическое.

Классификация семян по всхожести

В зависимости от полученного процента всхожести семена относят к определённым классам (категориям), что регламентируется национальными стандартами на посевные качества. В России для большинства полевых культур установлены следующие категории (согласно ГОСТ Р 52325-2005 и аналогичным):

• Оригинальные семена (ОС) — элита. Всхожесть должна быть не ниже 92-97% в зависимости от культуры.
• Репродукционные семена (РС) — первая и последующие репродукции. Всхожесть обычно не ниже 87-92%.
• Семена, не соответствующие стандарту. Если всхожесть ниже установленного порога, семена не допускаются к посеву в качестве товарных или семенных. Они могут быть использованы для технических целей или переработки.

Для овощных культур, цветов и древесных пород существуют свои классификации, часто с градацией на классы (1-й, 2-й и т.д.).

Значение всхожести в сельском хозяйстве

Показатель всхожести является критически важным для планирования и экономики сельскохозяйственного производства.

• Расчёт нормы высева. Норма высева (количество семян на гектар) рассчитывается с учётом лабораторной всхожести и хозяйственной годности (чистоты семян). Чем ниже всхожесть, тем больше семян нужно высевать, чтобы получить заданную густоту стояния растений.
• Прогнозирование урожайности. Низкая полевая всхожесть приводит к изреженности посевов, что напрямую снижает потенциальный урожай из-за неполного использования площади питания и ресурсов.
• Экономическая эффективность. Использование семян с низкой всхожестью ведёт к перерасходу семенного материала, дополнительным затратам на пересев (если всходы не появились) и снижению дохода.
• Контроль качества. Всхожесть — один из основных показателей, по которым семеноводческие хозяйства и торговые организации контролируют качество семян. Семена с низкой всхожестью не допускаются к реализации.

Способы повышения всхожести

Для повышения всхожести, особенно в неблагоприятных условиях, применяют ряд агротехнических приёмов:

• Предпосевная обработка семян:
• Протравливание — обработка фунгицидами и инсектицидами для защиты от болезней и вредителей.
• Скарификация — механическое повреждение твёрдой оболочки семян (актуально для бобовых, некоторых цветов) для облегчения доступа воды и воздуха.
• Стратификация — выдерживание семян во влажном состоянии при пониженных температурах (для прерывания глубокого покоя).
• Барботирование — замачивание семян в воде, насыщенной кислородом или воздухом, для ускорения прорастания.
• Обработка стимуляторами роста (гуматы, ауксины, гиббереллины) — активизирует обменные процессы в зародыше.
• Оптимизация условий посева:
• Соблюдение оптимальных сроков сева (температура почвы, влажность).
• Качественная подготовка почвы (рыхление, выравнивание, создание мелкокомковатой структуры).
• Обеспечение оптимальной глубины заделки семян (для мелких семян — мелкая, для крупных — более глубокая).
• Прикатывание почвы после посева для улучшения контакта семян с влажной почвой.

Интересные факты

• Самой высокой всхожестью среди культурных растений обладают семена крестоцветных (капуста, редис, горчица) — до 98-99%.
• Семена некоторых растений (например, лотоса) могут сохранять всхожесть сотни и даже тысячи лет. В 2005 году японские учёные успешно прорастили семя лотоса, возраст которого оценивался в 1300-2000 лет.
• Полевая всхожесть часто бывает на 10-20% ниже лабораторной, а в засушливых регионах или на тяжёлых почвах разница может достигать 30-40%.

Источники

• ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести».
• ГОСТ Р 52325-2005 «Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия».
• ГОСТ 13056.6-97 «Семена деревьев и кустарников. Методы определения всхожести».
• Вавилов П.П., Гриценко В.В., Кузнецов В.С. и др. Растениеводство. — М.: Агропромиздат, 1986.
• Посыпанов Г.С., Долгодворов В.Е., Жеруков Б.Х. и др. Растениеводство. — М.: КолосС, 2006.
• Николаева М.Г., Разумова М.В., Гладкова В.Н. Справочник по проращиванию семян. — Л.: Наука, 1985.