Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Состояние изученности исследуемых вопросов (обзор литературы) 11
1.1. Распространение и значение кукурузы. Краткие исторические сведения 11
1.2. Процессы прорастания семян и основные факторы, определяющие их 17
1.3. Разнокачественность семян кукурузы по аминокислотному составу белковой фракции и его изменения при прорастании. 22
1.4. Практическое значение использования для посева недозревших семян 27
1.5. Экологическая пластичность и изменчивость растений кукурузы под влиянием внешней среды . 30
1.6. Морфофизиологический анализ разнокачественности гибридов кукурузы и их родительских форм 33
1.7. Дифференциация обработки почвы - основной фактор технологии возделывания кукурузы 40
1.8. Оптимизация глубины заделки семян - залог получения полноценныхвсходов 46
1.9. Агротехническое обоснование применения гербицидов на посевах кукурузы 51
Глава II. Условия, объекты и методика исследования 63
2.1. Почвенно-климатические условия проведения опытов 63
2.2. Объекты исследований 73
2.3. Методы исследований 80
Глава III. Экспериментальная часть 90
3.1. Исследования разнокачественности семян гибридов кукурузы и их родительских форм при прорастании с целью обеспечения полных всходов 90
3.2. Характер изменения аминокислотного состава белковой фракции семян кукурузы при их прорастании 110
3.3. Обоснование возможности посева кукурузы семенами, не достигшими полной зрелости 121 .
3.4. Экологическая разнокачественность семян кукурузы 137
3.5. Оценка семян гибридов кукурузы и их родительских форм по данным грунт контроля 143
3.6. Морфофизиологический анализ формирования продуктивности гибридов кукурузы и их родительских форм 162
3.7. Оптимизация основной обработки почвы под кукурузу 196
3.8. Оптимизация предпосевной и послепосевной обработки почвы под кукурузу 217
3.9. Продуктивность гибридов кукурузы и их родительских форм в зависимости от глубины заделки семян 229
3.10. Эффективность гербицидов в борьбе с сорной растительностью в посевах гибридов кукурузы и их родительских форм 247
Глава IV. Экономическая и энергетическая эффективность приемов возделывании гибридов кукурузы и их родительских форм 264
Общие выводы 271
Рекомендации производству 273
Список литературы 275
Приложение
- Распространение и значение кукурузы. Краткие исторические сведения
- Экологическая пластичность и изменчивость растений кукурузы под влиянием внешней среды
- Почвенно-климатические условия проведения опытов
- Исследования разнокачественности семян гибридов кукурузы и их родительских форм при прорастании с целью обеспечения полных всходов
Введение к работе
Актуальность исследований. Кукуруза - одна из наиболее древних и распространенных в мире злаковых культур высокой продуктивности и универсального использования. В оптимальных условиях урожайность ее может достигать 100 и более ц/га. По посевным площадям она уступает лишь пшенице.
Основную часть (около 60%) производимого кукурузного зерна используют на корм, 20% - на продовольствие и 15-20% - на технические цели (Циков, 1986). Как силосная культура она занимает на Северном Кавказе первое место.
Кукуруза в условиях юга Российской Федерации изучена достаточно широко. В исследование научных основ возделывания кукурузы на Северном Кавказе достойный вклад внесли многие ученые (Керефов, 1956, 1960, 1967; Шауцуков, 1956, 1957, 1958, 1964; Галеев, 1961, 1964; Саламов, 1956, 1966; Хаджинов, 1961, 1964; Говорухин, 1963, 1965, 1967; Евтушенко, 1966, 1968; Льгов, 1965; Хачетлов, 1965, 1985, 2000; Адиньяев, 1966, 1984; Керефова, 1969, 1995; Эржибов, 1968, 1973, 1998; Желеготов, 1974; Унежев, 1978, 1981; Блиев, 1990, 1995; Сотченко, 1990, 1995; Ханиев, 1996, 2000; Тхамоков, 1998, 2000; Тарчоков, 1998, 2000; Бижоев, 1998, 2000; Жеруков, 1999, 2000 и др.).
Разработанная ими технология возделывания этой культуры позволяла получать стабильные урожаи в пределах 60-70 ц/га. Однако, в последнее десятилетие площади и урожайность кукурузы на Северном Кавказе неуклонно снижались. Так, в Кабардино-Балкарии посевы этой культуры уменьшились в два раза, а урожайность - в 3-4 раза, что неизбежно привело к сокращению поголовья скота.
В связи с этим, для восстановления и увеличения прежнего уровня производства зерна кукурузы многие вопросы агробиологических и агротехнических приемов возделывания новых потенциально высокопродуктивных гибридов кукурузы и их родительских форм требуют совершенствования с учетом их биологических требований и исследования в этом направлении являются и остаются до сих пор актуальными.
Северный Кавказ является наиболее благоприятной зоной для
производства гибридных семян кукурузы, а Кабардино-Балкария -
центром производства и поставки их во многие области Российской
Федерации. Согласно целевой программы «Развитие сельского
хозяйства Кабардино-Балкарской республики 2002-2006 годы»
производство кукурузы на зерно в КБР на 2006 год составит 280 тыс. т.,
в том числе семян родительских форм гибридов-513 т. (табл. 1.).
Таблица 1. Производство кукурузы на зерно в КБР (2002-2006 гг.)
Диссертация написана по результатам научно-исследовательской работы автора, выполненной в период 1965-1970 и 1990-2002 гг. в лабораториях и на экспериментальных полях МГУ, КБГУ, КБГСХА, КБНИИСХ, ГСАС «Кабардино-Балкарская», а также в опытно-
производственных хозяйствах «Опытное», «Нартан»,
экспериментальном хозяйстве «Аушигер», расположенных в различных почвенно-климатических условиях Кабардино-Балкарии. В данной работе обобщены результаты исследований в период 1990-2002 гг.
Цель работы и задачи исследований. Цель работы - разработка научно обоснованных агробиологических основ и технологических приемов повышения урожайности гибридов кукурузы и их родительских форм, обладающих высокой потенциальной продуктивностью в условиях Центральной части Северного Кавказа.
Задачи исследований:
1. Сравнительная оценка процессов прорастания семян и развития
проростков с целью обоснования приемов получения
высококачественных всходов:
выявление зависимости прорастания семян и развития проростков гибридов кукурузы и их родительских форм от температуры, строения эндосперма, крупности семян;
изменение аминокислотного состава белковой фракции семян гибридов кукурузы и их родительских форм при прорастании;
исследование характера использования запасных питательных веществ семени у различных гибридов кукурузы и их родительских форм при прорастании;
2. Оценка посевных качеств и урожайных свойств семян кукурузы
в зависимости от степени зрелости и экологических условий их
производства:
обоснование зависимости посевных качеств и урожайных свойств семян от фазы спелости при уборке;
выяснение влияния экологических условий на качество семян гибридов кукурузы и их родительских форм;
5. Анализ продуктивности гибридов кукурузы и их родительских
форм в зависимости от некоторых технологических приемов
возделывания:
зависимость продуктивности гибридов кукурузы от оптимизации основной, допосевной и послепосевной обработки почвы;
установление влияния глубины заделки семян на появление всходов и продуктивность гибридов кукурузы и их родительских форм;
изучение эффективности гербицидов и доз их применения на посевах гибридов кукурузы и их родительских форм;
сравнительная характеристика гибридов кукурузы и их родительских форм по фотосинтетическому потенциалу и накоплению хлорофилла;
морфофизиологический анализ гибридов кукурузы и их родительских форм;
6. Экономическая и энергетическая оценка производства
гибридов кукурузы и их родительских форм.
Научная новизна и теоретическая ценность. Впервые в различных экологических зонах Центральной части Северного Кавказа:
изучен физиолого-биологический процесс прорастания семян высокопродуктивных гибридов кукурузы и их родительских форм и влияние на них различных факторов;
исследован характер изменения аминокислотного состава белковой фракции семян кукурузы при прорастании высокопродуктивных гибридов и их родительских форм;
обоснована зависимость посевных качеств и урожайных свойств семян гибридов кукурузы от их фазы спелости при уборке и экологических условий выращивания;
предложены оптимизированные энергосберегающие технологические приемы основной, предпосевной и послепосевной обработки почвы под кукурузу в зависимости от природно-климатических условий;
методом морфофизиологического анализа выявлена разнокачественность гибридов кукурузы и их родительских форм в процессе онтогенеза как по продолжительности этапов органогенеза, темпам роста стебля, фотосинтетическому потенциалу, накоплению хлорофилла, так и по продуктивности с целью обоснования подбора родительских компонентов при создании гибридов кукурузы;
определены параметры глубины заделки семян и применения гербицидов у изучаемых гибридов кукурузы и их родительских форм.
Практическая значимость результатов исследований. Разработанные автором технологические приемы возделывания гибридов кукурузы и их родительских форм обеспечивают повышение урожайности на 20-25% и рентабельности на 25-30%, а также позволяют значительно расширить зону кукурузо сеяния, особенно на силос за счет центральных областей РФ. Это достигается в результате:
оптимизации условий прорастания семян и развития проростков;
обоснования возможности посева кукурузы семенами, не достигшими полной зрелости (спелости);
снижения количества обработок почвы до и после посева;
- применения гербицидов в баковых смесях в сниженных дозах
на посевах гибридов кукурузы и их родительских форм;
Основные положения, выносимые на защиту:
исследование процесса прорастания семян, определяющего состояние всходов растений и изменения аминокислотного состава белковой фракции гибридов кукурузы и их родительских форм с целью установления питательной ценности;
возможность использования семян для посева, не достигших полной зрелости;
зависимость продуктивности гибридов кукурузы от экологических условий репродукции семян.
- приемы оптимизации и энергосбережения при обработке почвы под кукурузу в допосевной и послепосевной периоды.
Апробация результатов исследований. Материалы диссертации докладывались и обсуждались: на Всероссийской научно-практической конференции Северо-Кавказского научно-исследовательского института горного и предгорного сельского хозяйства в 1998 г (г. Владикавказ); на I региональной конференции ученых Юга России в 2002 г (г. Владикавказ); на научно-теоретических конференциях профессорско-преподавательского состава Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии в 1994, 1997, 2000, 2003 гг. (г. Нальчик); на заседаниях Ученого совета КБГСХА и КБНИИСХ в 1990-2001 гг.
Диссертационная работа рассмотрена и обсуждена на совместном заседании кафедр растениеводства и селекции, земледелия, кормопроизводства и ботаники, технологии хранения и переработки
сельскохозяйственной продукции КБГСХА, экспертной комиссии диссертационного совета КБСХА и рекомендована к защите.
Личный вклад автора. В результате многолетних исследований автора получены более 90% данных, остальные - с участием сотрудников КБГУ, КБНИИСХ, КБГСХА, которым автор выражает свою признательность.
Публикация результатов исследований. Автором опубликовано всего 85 научных и научно-методических работ, в том числе 54 - по теме диссертации, в которых изложены основные положения диссертации, из них 12 - в центральных научных и научно-практических изданиях.
Распространение и значение кукурузы. Краткие исторические сведения
Родиной кукурузы считают Мексику и Гватемалу. Известно, что первое краткое сообщение о неизвестном растении было сделано Колумбом вскоре после открытия им Америки. Впервые кукурузу попала в Европу в конце XV века, где ее сначала возделывали как редкое декоративное растение. Однако, вскоре кукуруза была признана ценной продовольственной, а затем кормовой культурой и быстро распространилась во всем мире, где природные условия были благоприятны для ее возделывания.
В 1995-2000 гг. валовые сборы зерна кукурузы в мире колебались от 550 до 600 млн. т. Более 40% мирового производства зерна кукурузы приходится на долю США. Так, в 2000 г в США произведено 250 млн. т. При средней урожайности около 90 ц/га. Второе место приходится на долю Китая: 110-120 млн. т., третье - Бразилии - 30-35 млн. т. За последние 50 лет урожайность кукурузы в целом неуклонно возрастала.
В России кукуруза стала известна в XVII веке и в настоящее время она принадлежит к числу важнейших и широко распространенных зерновых и кормовых культур из-за высокой ее продуктивности.
Однако, в Российской Федерации урожайность и площади под этой культурой, в последнее время, резко сократились. Если в конце 80-х годов площадь посева кукурузы достигала 15 млн. га, то в настоящее время она не превышает 5 млн.
Возделывание кукурузы в Кабардино-Балкарии имеет давнюю историю. Исследователь истории народного хозяйства Кабардино-Балкарии, профессор Жакомихов Т.А. (1965) писал, что еще в 1900 г. в Кабарду приезжали купцы из разных стран для скупки кукурузы и ячменя. Итоги сельскохозяйственной переписи 1917 г. показали, «что только в Малой Кабарде имелось избытка зерна кукурузы 952262 пуда». К концу 18 века она возделывалась в Кабардино-Балкарии почти повсеместно. В 1913 году - вывоз кукурузного зерна кукурузы с і железнодорожных станций Котляревская, Муртазово, Эльхотово составлял соответственно 845; 1025; 779 ц. Еще в 1936 году 29 человек -передовиков за высокий урожай кукурузы были награждены Орденом Ленина. Хозяйства республики, начиная с 1959 г. почти ежегодно экспонировали свои достижения на ВДНХ (Борукаев, Жеруков, Фиапшев, 2001).
По данным МСХ КБР в структуре посевных площадей кукуруза занимала в 1913 г - 18,3; 1940 - 38,4; 1960 - 25,0; 1965 - 29,4; 1970 -29,0; 1980 - 37,2; - 1993 - 47,3 процента площади пашни. Если в 1990 г. площадь посева сохранилась на уровне 45-50 тыс. га, то в 1999 г. она составила не более 23 тыс. Урожайность снизилась с 60-80 до 15-20 ц/га. В 1998 г. собрано только 10,8 ц/га с площади 50 тыс. га.
В 2000 г. посевная площадь кукурузы на зерно в полной спелости составила 46843 га, а урожайность не превышала 20 ц/га. Причем большая часть кукурузы высевается на силос. Столь резкое в КБР изменение площадей, занятых кукурузой, сопровождается столь же резким падением поголовья скота из-за убыточности животноводства.
Но в последнее время в КБР наметилась тенденция роста площадей, занятых под кукурузой, особенно на зерно.
В КБР научно обоснованное возделывание кукурузы началось в 60-е годы. Учеными Кабардино-Балкарской государственной селекционной станции, Мало-Кабардинской опытно-оросительной станции, станции защиты растений, Кабардино-Балкарского государственного университета, Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии и организованным в 1987 году в г. Нальчике Всероссийским научно-исследовательским институтом кукурузы были разработаны и внедрены в производство научно обоснованные технологии возделывания кукурузы, позволяющие получать высокие урожаи.
Важной составляющей в достижении высоких показателей служило налаженное к этому времени семеноводство. Министерство сельского хозяйства следило за тем, чтобы вся площадь засевалась проверенными, прошедшими испытания сортами и гибридами. В 80-е годы валовые сборы кукурузы достигали 300 тыс. тонн.
До недавнего времени в Кабардино-Балкарии возделывались мелкозерные сорта кремнистой кукурузы с белой окраской зерна и стержня местного происхождения, которые преимущественно использовались на пищевые цели вследствие высокого качества зерна. Кроме того, благодаря своей скороспелости, они служили хорошими предшественниками для озимой пшеницы, главной зерновой пищевой культуры КБР. В то же время в некоторых местах в небольших количествах были распространены крупнозернистые сорта белой зубовидной кукурузы.
Из этих, наиболее старых сортов кукурузы, Керефовым К.Н., Керефовой М.К., Эржибовым С.К. были выведены первоначальные местные сорта.
Экологическая пластичность и изменчивость растений кукурузы под влиянием внешней среды
Физиологическая неоднородность семенного материала является весьма распространенной в растительном мире. Она наблюдается даже в пределах самого выровненного сорта самоопыляющихся культур.
Наличие у семян таких свойств, выработанных в процессе филогенеза, подтверждается работами многих исследователей (Черномаз, 1939; Кизилова, 1960; Строна, 1964; Керефова, Эльмесов, 1966, 1967, 1968).
В литературе имеются многочисленные данные о влиянии условий выращивания и особенно созревания семян не только на их всхожесть, но и на рост и развитие растений (Плотников, 1934, 1935; Степанов, 1947; Дроздова, 1957; Волков, 1959; Никитченко, Головко, 1965 и др).
В этом направлении первыми классическими работами являются исследования Н.Н. Кулешова (1924). Он еще тогда показал, что семена разнокачественны по продолжительности периода покоя и в зависимости от экологических условий формирования.
Позднее этот вопрос изучался многими учеными, которые считают, что разница в урожае одного и того же сорта в зависимости от происхождения используемых для посева семян может достигнуть 80 и более процентов и даже перекрывать сортовые различия. Однако, причины этого явления до сих пор не выяснены полностью.
В опытах В.Н. Степанова получены данные, которые показывают, что семена одного и того же сорта, но различного происхождения дают неодинаковые показатели урожая.
По данным А.В. Саламова (1951, 1955, 1958) в условиях Северной Осетии семена кукурузы, выращенные на Краснодарской селекционной опытной станции, дают урожай выше, чем семена, выращенные в самой Северной Осетии, хотя из литературы известно, что местные семена имеют свои преимущества перед семенами других экологических мест.
О.И. Дроздова (1957) проводила опыты по изучению особенностей развития кукурузы из семян, выращенных в различных условиях. Она пришла к выводу, что по всем испытанным сортам кукурузы условия выращивания семян оказывают большое влияние на поведение потомства, которое проявляется в ростовых процессах, темпах развития, физиологических особенностях, формировании генеративных органов и продуктивности растений. Она также получила данные, свидетельствующие о том, что растения из семян, репродуцированных относительно севернее, давали урожай менее высокий по сравнению с урожаем из оригинальных семян, но в более благоприятных для этих образцов условиях увлажнения.
Многие ученые, изучая влияние места и года репродукции семян на морфологические и биологические особенности кукурузы, приходит к выводу, что перемещение семян из одного района выращивания в другой имеет положительный результат. Обращая при этом внимание на место происхождения семян, они отмечают, что на растениях, выращенных из семян южной репродукции, развивается большее число початков более крупных размеров, такие семена имеют больший абсолютный вес, отличаются хорошей выполненностью, что отражается на мощности ростков, а затем и на их продуктивности. Но они отмечают, что иногда из семян местной репродукции можно получить более жизнеспособное потомство, чем от семян, выращенных в других районах. Это, по их мнению, объясняется большей приспособленностью местных семян к условиям выращивания.
М. Бояков (1959) считает, что посев кукурузы семенами местной репродукции позволит сократить затраты на производство этой культуры и обеспечить в то же время создание местных сортов, приспособленных к почвенно-климатическим условиям данной местности.
Г.Ф. Никитенко и Ф.С. Головко (1965) пишут, что определение характера и степени зависимости образования и накопления питательных веществ в растениях от условий выращивания семян имеет огромное значение. Эту зависимость, по их мнению, можно использовать для повышения урожая и улучшения его качества. Авторы делают вывод о том, что при пересеве семян разного происхождения в одной географической точке наблюдается изменение их химического состава, а это в известной степени сказывается на урожайных качествах и что 2-3 летний пересев сглаживает эти различия, однако при этом полного нивелирования не наблюдается.
Почвенно-климатические условия проведения опытов
Посевные площади кукурузы в Кабардино-Балкарии расположены в трех почвенно-климатических зонах: степной (равнинной), предгорной и горной. В связи с этим, территория КБР имеет резко выраженную вертикальную зональность. Все эти экологические зоны относятся территориально к центральной части предгорий Северного Кавказа, которая занимает Северные склоны Кавказского хребта в бассейне левого притока реки Терек и части Предкавказскои равнины.
Общеизвестно, что огромное влияние на жизнедеятельность растений оказывает тип почвы. Лучшими показателями пригодности почв является реакция кукурузы на эти почвы (Шитт, 1968).
На равнинной части в степной экологической зоне почва представлена в основном мощными слабовыщелоченными и карбонатными чернозёмами. Равнинная часть Кабардино-Балкарии, занимая наклонную равнину и невысокие отроги Кабардино-Сунженского хребта, в основном покрыты чернозёмами, и лишь в - пониженной части они сменяются почвами грунтового увлажнения (луговыми, лугово-болотными и аллювиально-луговыми). Все они являются чернозёмами предкавказскои почвенной провинции, для которых характерна увеличенная мощность гумусовых горизонтов. Слабокарбонатные черноземы приурочены только к северо-западной части равнинной территории (Керефов, Фиапшев, 1968). Почвы равнинной части весьма благоприятны для возделывания кукурузы. Об этом свидетельствует высокий урожай в некоторых хозяйствах зоны. Исключением являются почвы грунтового увлажнения с близким залеганием грунтовых вод, расположенных около речных долин Терека, Малки и Акбаш. На этих территориях близкое залегание грунтовых вод привело к засолению почвы, вследствие чего корни страдают от присутствия нейтральных вредных солей сернокислого магния и натрия, хлористых солей кальция, недостатка кислорода.
Почвы в предгорной части территории КБР представлены в основном серыми и темно-серыми лесными, оподзоленными и типичными чернозёмами. По картографическим данным. К.Н. Керефова Б.Х. Фиапшева (1968) в этой зоне встречаются ещё лугово-слабовыщелоченные, карбонатно-луговые и лугов о-болотные около речных долин. За исключением последнего типа (лугово-болотного) все типы почвы являются весьма благоприятными для возделывания кукурузы.
В горной части территории Кабардино-Балкарии в основном представлены горно-луговые и горно-степные типы почв. Но в этой зоне встречаются еще горно-болотные, горно-каштановые и все разновидности горно-подзолистых почв (Керефов, Фиапшев, 1968). Почвы горной части отличаются маломощностью со значительным содержанием перегноя в поверхностных слоях (до 15-20%) с кислой реакцией почвенного раствора. Почвы горной части также благоприятны для возделывания раннеспелых групп кукурузы (табл. 2).
Территория Кабардино-Балкарии отличается большим разнообразием по климатическим условиям: от континентального, жаркого на равнине до холодного в горах. По тепло- и влагообеспеченности территория разделена на 4 экологические зоны: степную, предгорную, горно-степную и горную, каждая из которых имеет свои две-три микрозоны (Агроклиматический справочник КБАССР, 1960).
Исследования разнокачественности семян гибридов кукурузы и их родительских форм при прорастании с целью обеспечения полных всходов
Семя состоит из трех основных частей - зародыша, вместилища основных питательных веществ и кожуры (семенной оболочки). Если запасные питательные вещества необходимы для питания зародыша во время прорастания и развития проростка, а кожура выполняет в основном функции защиты семени, то зародыш, его растущая ось, представляет собой миниатюрный зачаток будущего растения.
Прорастание - сложный процесс, в результате которого этот покоящийся зачаток превращается в проросток. При дальнейшем развитии из проростков образуются всходы, уже способные к автотрофному питанию.
Помимо свойств самих семян, обуславливающих способность их к прорастанию, необходимы еще известные условия внешней среды, чтобы эти условия могли проявиться.
В сложном процессе прорастания выделяют три основных момента -поглощение воды (физическая сторона процесса), превращение запасных питательных веществ из нерастворимых в растворимые (биохимическая сторона процесса) и собственно прорастание - рост зародыша (морфология прорастания). Такое представление о прорастании семян недостаточно, и в настоящее время в этом процессе выделяют ряд последовательных фаз. Необходимо также отметить, что, считая набухание началом прорастания семян, момент его окончания не все понимают одинаково. В физиологии окончанием прорастания считают обычно момент появления из семян кончика корешка, то есть наклевывание, тогда как в семенном контроле прорастание считается законченным, когда корешок и росток разовьются в такой степени, чтобы можно было судить о развитии всех его структур. В агрономическом же представлении прорастание заканчивается с появлением всходов.
Семя представляет собой коллоидно-пористое тело, и поглощение воды воздушно-сухим семенем в данной фазе - это набухание, то есть процесс физическо-химической природы.
В воздушно-сухом состоянии семена поглощают воду с огромной сосущей силой, равной 500-700 атм. У пересушенных семян она может даже превышать 100 атм., что вызывает иногда при набухании таких семян их повреждения. В дальнейшем сосущая сила семян быстро убывает, а по окончании набухания она равна нулю.
У мертвых семян набухание приводит к их загниванию, а у живых - к началу жизнедеятельности семени.
В фазе активации в семенах в физиологически активное состояние переходят ферменты, витамины, регуляторы роста, что обеспечивает мобилизацию запасных питательных веществ путем их гидролиза и поступление растворимых веществ к точкам роста. Имеются данные, что начальная реакция в подготовительный к росту период связана с генетическим аппаратом и прежде всего с активацией РНК, как звена в регулировании основного процесса образования и перестройки белковых веществ, в том числе и ферментов, а также других соединений, необходимых для роста клеток.
Как показывают многочисленные работы, рост зародыша начинается с роста клеток растяжением главным образом за счет увеличения клеточного сока, (образование вакуолей), возрастает и количество цитоплазмы в клетках.
Рост клеток растяжением обеспечивает быстрый рост корешка в длину, необходимый для выхода его из семени. Деление же клеток приурочивается в основном ко времени появления корешка.
Процессы растяжения и деления клеток можно рассматривать отдельно или как одну фазу роста. Эти ростовые процессы служат началом дальнейшего роста и развития всех частей зародыша, что приводит к образованию проростка.
Прорастание семени кукурузы представляет собой комплекс агробиологических процессов, состоящий из трех основных моментов: поглощение воды, превращение запасных питательных веществ и собственно, прорастание.
Прорастание семян при лабораторных исследованиях, согласно Международным правилам определения качества семян определяется как появление, и развитие у зародыша семени тех важнейших структур, которые для данного типа семян, представленных на проверку, указывают на их способность развиваться в нормальное растение при благоприятных условиях в почве. Это определение применяется на основании того, что процент всхожести устанавливается только по числу нормальных проростков, выращенных в тех условиях ив пределах того времени, которые установлены для исследования. В .нем также имеется указание для того, чтобы проросток классифицировался как нормальный, он должен обладать способностью к дальнейшему развитию в нормальное растение. Поэтому нормальные проростки, оцениваемые на этой основе, должны быть отделены от анормальных проростков, которые могут также появиться во время исследования. Определение всхожести предусматривает, что способность к дальнейшему развитию, которую показывает нормальный проросток, зависит от определенных важнейших структур, которые развиваются во время определения всхожести. Эти важнейшие структуры, которыми должен обладать нормальный проросток при исследованиях на искусственных субстратах, даны в Международных правилах.
1. Хорошо развитая корневая система, включая первичный корешок, за исключением тех растений (например, определенные виды Gramineae), которые обычно образуют зародышевые корешки в числе не менее двух.
2. Хорошо развитый и целый гипокотиль (подсемядольное колено), без повреждения проводящих тканей.
