ВЛИЯНИЕ РАСТВОРОВ «ЖИВОЙ» И «МЁРТВОЙ» ВОДЫ НА ЭНЕРГИЮ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН ДВУДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ

Проращивание семян – это сложный процесс, зависящий от многих условий: подготовка семян перед замачиванием, температура, особенности субстрата, обработка семян, учёт физиологических особенностей самих семян и многое другое. Двудольные растения характеризуются наличием у зародыша двух боковых супротивных семядолей. Для человека они занимают важное место в сельскохозяйственной деятельности. К ним относятся пищевые, кормовые, плодово-ягодные культуры, масличные, лекарственные и промышленные растения.

Семена могут долгое время оставаться в состоянии спячки, но как только они попадают в благоприятные условия, они прорастают и дают жизнь новому растению. Первое и самое главное условие прорастания семян - это попадание воды в семя через семявход. После того, как вода попадёт внутрь семени, оно начнёт набухать, а питательные вещества, находящиеся в семядолях, растворяются в воде и становятся доступными для живого зародыша. В результате этого в клетках активизируются ферменты, контролирующие дыхание и распад запасных органических веществ. При этом вырабатывается энергия и накапливаются мономерные молекулы, которые идут на строительство веществ проростка. Только после этого идёт рост и развитие растения. [1, с. 480]

Вторым главным условием прорастания семян является температура. Различают два вида растений: теплолюбивые и холодостойкие. В зависимости от того, какое растение нужно вырастить такую температуру и необходимо создать при проращивании семян. Семена кукурузы прорастают при температуре + 15ᵒС, семена кабачков при +11ᵒС, а семена горчицы могут прорасти даже при температуре -3ᵒС.

Третье условия проращивания – это кислород. Покоящиеся (сухие) семена потребляют кислород в малых количествах. При набухании и последующем прорастании семена начинают более активно потреблять кислород. Он расходуется в процессе окислительного фосфорилирования, в результате которого образуются молекулы АТФ. Чем активнее идёт прорастание, тем больше нужно энергии, и следовательно, будет выше потребление кислорода.

Зависимость наличия света и качества прорастания семян так и не установлено. Многие семена не нуждаются в свете при прорастании, но впоследствие свет потребуется уже взрослому растению.

Целью работы было установление влияния электрически активированной воды на энергию прорастания семян двудольных растений.

Материалы и методы исследования

Биоматериалы: листовые черенки шлюмбергеры White Christmas (Schlumbergera); семена баклажанов.

Водопроводная вода для электролиза при помощи прибора IVA-1. Данный аппарат состоит из ёмкости, разделённой на две части. Между отсеками имеется двухслойная перегородка из пищевого пергамента, через которую проходят анионы и катионы. На крышке имеются два электрода (катод и анод). В съёмной анодной камере образуется анолит или «мертвая» вода, а в катодном отсеке – католит или «живая» вода.     Водородный показатель растворов воды определяли с помощью рН-метра.

Для определения солесодержания использовали кондуктометр TDS/ECMeter в (µṢ), показания которого основаны на прямой зависимости электропроводности раствора от количества растворенных в воде химических соединений.

Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) определяли с помощью высокоточного ОВП метра типа ОRP-2069.

Результаты исследования

Энергия прорастания – это способность семян давать нормальные проростки за установленный более короткий, чем для определения всхожести, срок. Этот показатель определяется параллельно со всхожестью. Он характеризует дружность прорастания семян.

Всхожесть семян – это количество нормально проросших семян, выраженное в процентах к пробе, взятой для анализа. К нормально проросшим относятся семена, которые имеют корешок не менее длины семени и росток не менее половины длины семени. Всхожесть бывает двух типов: полевая и лабораторная (нормируется стандартом). Всхожесть в лабораторных условиях определяется после проращивания семян в течение 7-8 суток в термостате в чашках Петри, дно которых покрывают увлажнённой фильтровальной бумагой, при температуре 20-22ᵒС.

Качество семян определяется их всхожестью, энергией прорастания, жизнеспособностью, доброкачественностью, чистотой, хозяйственной годностью и массой семян. В опытах происходило проращивание сортовых растений двудольных в домашних условиях в чашках Петри на поверхности стерильного бинта. Температура воздуха в помещении колебалась от 22 до 24ᵒС. [3, с. 280]

Выращивание семян и растений в растворах «живой» и «мёртвой» воды является эффективным приёмом улучшения посевных качеств семян, повышения продуктивности растений и находит широкое применение в хозяйствах с различными формами собственности. В данном случае семена и корни растений было решено обрабатывать и замачивать в католите и анолите, так как эти две жидкости обладают наиболее лучшими качествами по сравнению с водой.

Экспериментально было доказано влияние электроактивированной воды на жизнедеятельность и прорастание растений, параметры которой приведены в таблице 1.

Таблица 1

Параметры воды до и после электролиза

В течении двух недель устанавливалась зависимость влияние католита и анолита на прорастание корней у шлюмбергеры White Christmas (Schlumbergera).

В эксперименте на растении шлюмбергере White Christmas было взято три одинаковых листовых черенка. В течении 14 дней контролировали рост корней на растениях, находившихся в растворах католита и анолита. В контрольном водном растворе сначала растение начало загнивать, но потом образовались маленькие корни. Наилучший результат наблюдается в растворах католита (1.8 см) и анолита (1.1 см), худший в воде (1 см) (рис.1).

Рисунок 1. Влияние растворов католита, анолита и воды на образование корней растений

Семена баклажанов также были замочены в водных растворах с параметрами, приведенными в таблице 1. В опытах была определена всхожесть и энергия прорастания у семян баклажана, так как они являются культурой с низким процентом прорастания семян. Опыты по определению этих показателей проводились с 4-кратной повторностью согласно ГОСТ 12038-84. Данные одного из типовых опытов приведены в табл.2.

Таблица 2

Результаты обработки семян водой и растворами католита и анолита

Из данных таблицы 2 следует, что процент всхожести и энергия прорастания семян баклажана в растворах католита и анолита в отличие от воды значительно отличаются в положительную сторону.   Замачивание семян в растворах католита и анолита повышают их всхожесть, стимулирует развитие и рост проростков, снижает поражение семян грибковыми болезнями. Все эти факторы дают возможность будущим всходам растений выжить в неблагоприятных условиях внешней среды. Замачивание семян растений в растворах католита и анолита даёт возможность стимулировать в семенах все жизненно важные процессы, которые впоследствии влияют на рост растений, их развитие и урожайность. Даже в небольших дозах они влияют на обмен веществ, могут вызвать изменение физико-химических свойств клеток, тканей, процессов дыхания и фотосинтеза растений. [2, с. 75–83.]

Список литературы:

1. Васильев А.Е. и др. Ботаника: Анатомия и морфология растений. // А.Е. Васильев, Н.С. Воронин, А.Г. Еленевский, Т.И. Серебрякова. М.: Просвещение, 19 787.
2. Муромцев Г.С. Регуляторы роста растений и урожай// Вестник селькохозяйственной науки.- 1984.- №7
3. Овчаров К.Е. Физиологические основы всхожести семян.- М.: Наука, 1969.
4. Шишаева А.А. Влияние электрохимически- активированной воды на энергию прорастания семян // Студенческий: электрон. научн. журн. 2018. № 24(44). URL: https://sibac.info/journal/student/44/126289 (дата обращения: 5.03.2018)