2 — фаза набубнявіння. Швидкість набубнявіння насіння залежить від його крупності, вмісту білка в ендоспермі (чим більше його, тим повільніше насіння бубнявіє), а також щільності плодової оболонки зерна.
У набубнявілому насінні за сприятливих умов під вшіи-. вом багатьох ферментів відбувається перетворення запасних поживних речовин в ендоспермі. Фермент діастаза, який утворюється в зародку, щитку й алейроновому шарі, сприяє перетворенню крохмалю в розчинні вуглеводи (декстрин, мальтозу). Одночасно з перетворенням крохмалю відбувається часткове розчинення геміцелюлози під впливом особливого ферменту — цитази.
Запасні білкові речовини ендосперму при проростанні насіння також піддаються гідролітичному розпаду з участю ферменту — протеази. В результаті цього утворюються амінокислоти і аміак, які при взаємодії з вуглецевими сполуками перетворюються .в аспарагін. Із амінокислот, аспарагіну, безазотистих та інших речовин формуються нові білкові речовини клітин, тканин тощо.
Розпад запасних поживних речовин не закінчується утворенням кінцевих продуктів гідролізу, вони пізніше переходять у процеси синтезу, оскільки проростання зерна — не тільки простий розпад запасних речовин, а й процес утворення нових сполук, завдяки яким продовжується життєдіяльність зародка.
3 — фаза росту первинних корінців починається з ділення клітин первинного корінні, відбувається накльовування, потім ростуть корінці, вся енергія витрачається для росту проростка (в корінцях синтезуються вітаміни, регулятори росту).
4 — фаза росту проростка починається із з'явлення проростка, продовжується ріст корінців, у злаків ця фаза закінчується з’явленням колеоптиле.
5 — фаза встановлення проростка — в цій фазі проросток одержує із насінини поживні фізіологічно-активні речовини, крім того, він може використовувати вологу й поживні речовини з грунту.
Найбільше на проростання насіння впливають тепло і волога, а на швидкість набубнявіння, крім того, й властивості самого насіння, насамперед його проникливість, структура, розміри. Дрібне насіння бубнявіє швидше. Загальна кількість води, яку поглинає насіння, залежить, насамперед, від його хімічного складу. Виходячи з цього, мінімальна кількість води для проростання насіння у злаків становить 46—76%, у бобових — 106—114, насіння льону поглинає до 160, а буряки — 120—168 %.
Обов'язково для проростання насіння необхідний кисень для дихання й окислення запасних поживних речовин, при нестачі його відбувається анаеробне дихання, при якому в тканинах насінини збільшується вміст недоокислених метаболітів, які негативно впливають на ріст.
Необхідність тепла для проростання насіння характеризується кардинальними температурами: мінімальною — нижче якої проростання неможливе, оптимальною — при якій ?????? ??????? проростання, максимальною - ?????????????????.
2. Мінімальна температура для проростання з'явлення сходів у різних сільськогосподарських культур (за В. Н. Степанович)
Група | Культура | Мінімальна температура | |
проростання насіння | з'явлення скопів | ||
1 | Коноплі, гірчиця. | 0— 1 | 2—3 |
2 | Жито, пшениця, ячмінь, овес, вика, чина, сочевиця, горох | 1—2 | 4—5 |
3 | Льон, люпин, кормові воби, Пут, буряки | 3—4 | 5—6 |
4 | Соняшник, перила, картопля | 5—6 | 7-8 |
5 | Кукурудза, просо, соя, могар, суданська траві | 9-10 | 10—41 |
6 | Квасоля, рицина, сорго | 10—12 | 12—13 |
7 | Бавовник, рис, арахіс, кунжут | 12—14 | 14—15 |
На швидкість з'явлення сходів впливає багато факторів: вологість і температура ґрунту, його гранулометричний склад, глибина загортання насіння, біологічні особливості сорту тощо. Професор A..Носатовськяй встановив, що від початку проростання озимої пшениці до з'явлення сходів сума середньодобових температур повинна становити 60—90 0С залежно від глибини загортання насіння (в середньому по 10 0С 1 на кожен сантиметр).
Спочатку ростуть зародкові корінці, яких неоднакова кількість у різних-хлібних злаків. Пшениця й овес утворюють по три, жито — чотири, ячмінь — п'ять. Просо, кукурудза, сорго, рис проростають одним корінцем.
Зародковий корінець у голозерних злаків пробиває оболонку насіння біля верхнього кінця квіткової луски, а в плівчастих — проходить під квітковими лусками і з'являється назовні у верхньому кінці насіння.
Зародкове стебло вкрите тонким прозорим чохликом, який називають колеоптиле. Він захищає стебло і перший листок І від пошкодження при виході його на поверхню ґрунту. Цей період називають з'явленням сходів. Здебільшого сходи зелені, але часто мають фіолетовий, коричнюватий або сизуватий відтінки внаслідок наявності антоціану або воскового нальоту. У пшениці сходи переважно зелені, рідше з відтінками, у жита — фіолетово-коричневі, в ячменю — сизувато-зелені, у вівса — світло-зелені, у просовидних хлібів — зелені (рис. 9).
Сходихлібних злаків бувають опушені, тобто густо вкриті волосками, або голі.
Відмінною ознакою сходів пшениці та ячменю є те, що листки їх повертаються за рухом, а у вівса проти руху годинникової стрілки (рис. 10).
Коренева система злакових рослин спочатку росте швидше, ніж надземні органи. Зародкові корені забезпечують рослини у ранній період життя вологою і поживними речовинами.
Кущення. Характерна особливість хлібних злаків — властивість кущитися. При кущенні з підземних стеблових вузлів утворюються бічні пагони і вторинна коренева система. Отже, у злаків відбувається підземне галуження стебла на відміну від багатьох інших рослин, в яких стебло галузиться на певній висоті над поверхнею ґрунту. Проте у деяких злаків часто спостерігається і надземне галуження стебла (просо, кукурудза, сорго).
Процес кущення полягає у тому, що з підземних стеблових вузлів утворюються вторинні корені й бічні пагони» які з'являються над поверхнею ґрунту і ростуть так само, як головне стебло. Бічні пагони і вторинні корені можуть утворювати:-? з кожного підземного вузла, але найбільше — з вузла кущення. Найчастіше він залягає на глибині 1—3 см від поверхні ґрунту.
Глибина залягання вузла кущення залежить від температури, фізичних властивостей ґрунту, інтенсивності освітлення посівів, особливостей сорту тощо. Проте застосуванням відповідної агротехніки певною мірою можнарегулювати її. Так, при збільшенні глибини загортання насіння, як правило, збільшується глибина залягання вузла кущення.
Проте у жита такої залежності не спостерігається, що пояснюється його властивістю утворювати другий вузол кущення, який стає головним. Розміщення першого вузла у жита і пшениці безпосередньо залежить від глибини загортання насіння, а також від густоти посівів: у рослин на загущених посівах він формується ближче до поверхні. Доведено, що при збільшенні глибини залягання вузла кущення холодостійкість озимої пшениці підвищується. При заляганні його близько до поверхні ґрунту в роки з недостатньою кількістю опадів в озимих не утворюються вузлові корені, для росту і розвитку яких потрібна певна вологість ґрунту (для злаків першої групи близько 60% ПВ).
Надмірна глибина загортання насіння призводить до послаблення сходів, зменшення енергії кущення, середньої кількості стебел на одну рослину і зниження врожаю. Найчастіше вузол кущення залягає на глибині 1—3 см.
Залежно від умов вирощування, природних особливостей культур і сорту енергія кущення буває різною й показує, наскільки енергійно утворюються бічні пагони. Чим кращі умови вегетації рослин, тим вона вища. У кукурудзи енергія кущення звичайно не перевищує двох стебел, тоді як у більшості злаків за сприятливих умов вирощування становить 5—10, а іноді 50—100 і більше стебел на рослину.
Розрізняють загальну і продуктивну кущистість.
Загальна кущистість рослин визначається середньою кількістю пагонів, що розвиваються на ній, і залежить від виду, сорту, площі живлення, вмісту поживних речовин у ґрунті, його властивостей та температури. Так, в озимих хлібів вона більша, ніж у ярих, а в жита — більша, ніж у пшениці.
Чим кращі умови для росту рослин, тим більша загальна кущистість. Але занадто велика загальна кущистість при вирощуванні хлібів на зерно не бажана, оскільки частина пагонів росте погано, утворюючи так звані підгін і підсів, що не дають урожаю. Підгоном називають пагони хлібних злаків, які значно відстають у рості від основних і часто не викидають суцвіття (недогін). Підсівом називають рослини, які відстають у рості й часі достигання від основної маси рослин даної культури.
На відміну від загальної, продуктивна кущистість визначається кількістю стебел, які дають урожай. У зернових хлібів вона здебільшого становить 1,5—3.
Кущення хлібів першої групи настає у середньому через 15—18, а хлібів другої групи — через 20— ЗО днів після з'явлення сходів.
Період кущення у різних хлібів неоднаковий. Озимі хліба, наприклад, кущаться довше, ніж ярі, 3 ярих довго кущаться тверда пшениця і просовидні хліба, а порівняно швидко — ячмінь.
В озимих культур кущення відбувається переважно восени і продовжується навесні. В ярих в умовах сухого ґрунту воно може не відбуватися або розпочатися при виході рослин у трубку. При цьому утворюється підгін.
Кущення хлібних злаків — одна з важливих фаз розвитку рослин і значно впливає на врожайність (рис. 11).