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 Comme vous le savez, les graines de nombreuses plantes germent rapidement lorsqu'elles sont exposées à des conditions favorables. La première et la plus importante condition pour leur germination est l'humidité. À l'état sec, les graines peuvent être stockées pendant une longue période.
Lors de la restauration du théâtre de Nuremberg en 1955, des tubes en verre contenant des graines d'orge, d'avoine et d'autres récoltes de la récolte de 1831 ont été découverts. Ces graines ont été semées, germées et ont produit des plantes avec des oreilles sans arête. Les graines de mimosa ont germé après 147 ans. Mais la plus longue période de préservation de la viabilité des graines, enregistrée dans la littérature mondiale, se réfère aux graines de lotus, qui peuvent germer après avoir été restées dans la boue pendant 500 à 800 ans.
Lorsque les graines entrent en contact avec l'eau, elles commencent à y couler avec une grande force. Par exemple, les graines de cocklebur peuvent absorber l'eau même à partir d'une solution saturée de chlorure de sodium ayant une pression osmotique de 375 atmosphères. En absorbant l'eau, les graines gonflent et grossissent. Ces graines gonflées exercent une pression énorme sur l'environnement. Cela peut être jugé par l'incident avec le paquebot "Dnepr".
Ce paquebot a subi un accident avant d'entrer dans le Bosphore. Un navire d'urgence avec K. Paustovsky est venu à son aide. Dans son histoire "Black Sea", il a décrit ce qu'il a vu: «Lorsque nous avons approché Dnipro, nous avons vu un spectacle inhabituel. Le vapeur était cassé sur les récifs. La proue était séparée de la poupe et les deux parties du vapeur, enlevées des pierres par l'expédition Epron, se tenaient côte à côte, se balançant aux ancres. Des cloisons impénétrables ont empêché l'eau de couler le vapeur cassé ... La vue du vapeur cassé était inattendue pour nous, mais bientôt tout est devenu clair. Les cales du Dniepr étaient chargées à ras bord de pois. L'eau est entrée dans le trou et a trempé les pois. Il a gonflé et déchiré avec une force incroyable les parois en fer du bateau à vapeur, plié les cloisons et arraché les cadres ".
Mais l'eau ne pénètre pas si facilement dans toutes les graines. Le noyau des graines d'acacia blanc, de noix, de glaive et de nombreuses autres plantes est enchaîné dans des couvertures rigides. Grâce à ces couvertures, l'accès à l'embryon d'humidité et d'oxygène est difficile, et sans eux les graines ne germent pas. Cette situation est bien illustrée par les résultats d'une telle expérience: 50 graines glacées ont été mises dans l'eau en même temps, 4 d'entre elles ont gonflé le lendemain, 11 - après deux mois, 17 - dans un an, 6 - après un an, 6 - la troisième année, 3 - les quatrième et cinquième années, et 3 graines n'ont pas gonflé ni germé, bien qu'elles aient été dans l'eau pendant plus de cinq ans.
Dormance des graines et sa perturbation
Il existe de nombreuses graines connues dans lesquelles l'eau pénètre facilement, mais elles ne germent toujours pas. Certaines graines, par exemple, ne germent pas si elles sont semées immédiatement après la récolte. Pour que ces graines commencent à pousser, un certain temps est nécessaire. Cette période est appelée dormance des graines. IV Michurin a souligné que dans chaque graine au repos, c'est-à-dire à l'état sec, le processus de la vie ne s'arrête pas, un métabolisme constant, bien que lent, a lieu, soutenant la vie de la cellule embryonnaire, et le cours correct d'un tel échange est entièrement dépend des conditions environnementales dans lesquelles se trouve la graine.
 À première vue, la dormance des graines est un phénomène négatif. En fait, leur transition vers un état de dormance est une propriété biologique utile qui protège les graines d'une germination et d'une mort prématurées sous l'influence de conditions environnementales défavorables.
Si les graines n'avaient pas de période de dormance, une personne éprouverait de très grandes difficultés à les collecter, à les stocker et à les semer.Il existe des variétés de maïs dont les graines n'ont pas de période de dormance et qui germent donc facilement sur l'épi vert de la plante mère, formant de gros semis. Ce phénomène est également observé dans certaines variétés de blé, de seigle et d'autres cultures. Il est clair que ces variétés ne sont pas répandues, car leurs graines ne peuvent pas être stockées.
Qu'est-ce qui explique la dormance des graines? Les raisons pour empêcher la germination des graines sont différentes. Certains (noyer, amande et autres), comme indiqué ci-dessus, cela est dû à la présence de couvertures de graines dures qui retardent l'écoulement de l'eau vers l'embryon, dans d'autres (euonymus, cendres, etc.) l'embryon est recouvert de substances qui retardent sa germination, et dans d'autres (tilleul, cocklebur, etc.) .) l'embryon est recouvert d'un film qui ne laisse pas passer l'oxygène.
Certains chercheurs associent le passage des graines à l'état de dormance à l'arrêt de la formation de composés vitaux et à l'accumulation dans les tissus de substances qui retardent la germination de l'embryon. En effet, de tels inhibiteurs se retrouvent dans certaines graines. Par exemple, les graines de pin et de seigle imbibées d'extrait aqueux de graines d'abricot ne germent pas du tout. L'extrait de graines de betterave à sucre inhibe la germination des graines d'orge, de pois, de coque et d'autres plantes.
Il a été établi que les acides hydroxybenzoïque, vanillique, hydroxycinnamique et férulique sont des inhibiteurs des graines de betterave.
Dans les graines à faible germination d'autres plantes, on a également découvert des substances qui inhibent la germination. Ceux-ci incluent la tyrosine et l'ammoniaque.
Une accumulation excessive de vitamines dans les graines peut également retarder la germination des graines. Donc, comme stocké dans les graines Saxaul, chogon et quelques autres, la teneur en vitamine P. augmente plusieurs fois. En faveur du fait que la vitamine P, s'accumulant en quantités importantes, inhibe la germination des graines, ce fait parle également. Si les graines en germination de ces plantes sont mouillées dans une solution de vitamine P et augmentent ainsi sa teneur, la germination de ces graines est retardée. Des composés proches de la vitamine P ont également été trouvés dans la coque du blé à grains rouges. Ces substances retardent également la germination des grains fraîchement récoltés.
Certains promoteurs de croissance, qui s'accumulent en fortes concentrations dans les graines, peuvent également retarder la germination des graines. On a découvert que les graines dormantes d'euonymus, de frêne et d'érable contiennent de telles concentrations d'acide indoleacétique (hétéroauxine), qui suppriment la germination des graines.
Très rarement, les graines germent dans les fruits. À cet égard, il a été suggéré que leur péricarpe contienne des substances qui inhibent la germination des graines. Pour tester l'exactitude de cette hypothèse, une telle expérience a été mise en place. Un extrait aqueux a été préparé à partir du péricarpe et les graines prélevées sur les mêmes fruits y ont été trempées, certaines des graines ont été trempées dans l'eau. Il s'est avéré que dans le premier cas, la germination des graines et la croissance des plantules étaient inhibées. Ainsi, lorsque les graines de mûrier ont été trempées dans l'extrait, 14% des graines ont germé et, lorsqu'elles sont conservées dans l'eau, 73%.
Dans d'autres expériences, il a été constaté que le nombre d'inhibiteurs diminue à mesure que le fruit mûrit.
La nature des inhibiteurs de germination est encore mal connue. Une chose est claire: les produits chimiques qui inhibent leur germination ne sont pas les mêmes pour différentes graines. À cet égard, la neutralisation des substances qui retardent la germination des graines est effectuée par différentes méthodes. Dans un cas, la teneur en ces substances dans les graines diminue lorsqu'elles sont emportées, c'est-à-dire lorsque les graines sont trempées dans l'eau; dans l'autre, un traitement des semences avec des stimulants de croissance est nécessaire; dans le troisième, ils agissent sur les graines par des facteurs physiques (lumière, température, etc.)
L'inhibition de la germination est associée non seulement à la présence de substances qui inhibent ce processus, mais l'état des cellules est également d'une importance significative. Le professeur PA Genkel explique l'état de dormance par le fait que des composés complexes se forment lors de la maturation des graines. Ils séparent le protoplasme des parois, ce qui entraîne une perturbation de la communication entre les cellules.Une couche grasse apparaît à la surface du protoplasme, ce qui empêche la pénétration de l'eau et protège le contenu cellulaire des conditions environnementales défavorables.
Actuellement, des techniques ont été trouvées pour aider les graines à sortir de l'état dormant.
Lors du broyage des graines avec du sable, du verre concassé ou à l'aide de machines spéciales, l'accès aux embryons d'eau et d'oxygène s'ouvre et les graines germent.
 De nombreuses graines nécessitent une préparation différente - la stratification. A cet effet, ils sont mélangés à du sable fin humide dans un rapport en volume: une partie de graines pour trois parties de sable.
Le sable de rivière est généralement utilisé comme milieu de stratification. Pendant toute la stratification, la teneur en humidité du sable est maintenue à 30-50% de sa pleine capacité d'humidité. La couche de graines avec du sable pour les races à pépins ne doit pas dépasser 25 cm, pour les fruits à noyau - pas plus de 40 cm.
Les conditions de température sont essentielles pour la stratification des graines. La température la plus favorable pour la stratification est de 0-1 °, lorsqu'elle descend à -6 °, le processus de stratification ralentit, en dessous de -6 ° la germination des graines diminue et à des températures inférieures à -15 °, les graines meurent.
En plus du sable, la mousse est également utilisée pour la stratification. Ce dernier, en raison de sa forte capacité d'humidité, de sa forte aération et de ses propriétés antiseptiques, est considéré comme le meilleur moyen de stratification.
Selon la nature des graines des cultures fruitières, la durée de stratification est différente. Pour les graines du pommier Sibirka, la période de stratification est de 25-30 jours, pour les graines d'Anis et Antonovka - 80-90, pour les graines de prune cerise, pruneaux, cerises Antipovka - 120-150, et pour les graines de cerises ordinaires - 150-180 jours.
La germination des graines est particulièrement nettement accélérée lors de la stratification dans les conditions suivantes: du fumier de cheval frais est déposé au fond de la tranchée avec une couche de 40 cm, une couche de sable de 10 cm est versée sur le dessus, puis 8 à 10 cm de graines mélangées avec du sable dans un rapport de 1: 3. Les graines sont humidifiées quotidiennement eau chauffée (35-45 °). Avec cette préparation, les graines abricot et les noix poussent le 12-15ème jour, cornouiller - le 40-45ème jour, etc.
Les conditions dans lesquelles les graines subissent une stratification accélèrent les processus physiologiques qui préparent les graines à la germination. La quantité de substances qui retardent la germination des graines est réduite. Sous l'influence des basses températures, se forment des composés vitaux qui stimulent leur germination.
La fin du processus de stratification des graines est généralement déterminée par la germination et l'apparition d'une racine dans les graines qui ont éclos. Cependant, ces méthodes prennent du temps et ne sont pas toujours applicables aux cultures fruitières en dormance profonde.
Ces dernières années, de nouvelles méthodes sont apparues pour déterminer l'état de la période de dormance des graines et leur degré de préparation à l'ensemencement après stratification. En étudiant la nature du métabolisme des graines en état de dormance et en émergeant, il a été possible d'établir que l'apparition massive d'amidon dans la racine et des parties du cotylédon près du bourgeon, une diminution de la graisse et l'absence d'isolement du protoplasme caractérisent la libération de graines de cultures fruitières à partir d'un état de dormance. Ces graines peuvent être utilisées pour semer après deux semaines.
Non seulement sous l'influence de la stratification, mais aussi sous l'action de températures variables sur les graines, la germination des graines et le développement des plantes sont sensiblement accélérés. Ainsi, lorsqu'ils sont exposés aux graines de coton, l'alternance de températures basses et élevées accélère l'émergence des semis, le début de la floraison et le rendement augmente. Des faits similaires ont été établis pour les semences de maïs, de concombres, de tomates et d'autres cultures.
Des études ont montré que sous l'action des basses températures, des composés de type g et b-bérelline se forment dans les graines. Mais avant de nous attarder plus en détail sur le rôle important de ces substances dans la vie des plantes, parlons brièvement de l'histoire de leur découverte.
Dans les rizières du Japon, de l'Inde, de la Chine et d'autres pays, un phénomène inhabituel a longtemps été observé, lorsque les pousses de certaines plantes ont commencé à pousser vigoureusement. La fructification de ces plants de riz a été retardée, les graines dans les panicules ne se sont parfois pas formées du tout et le rendement a fortement chuté.
Connue sous le nom de mauvaises pousses, cette maladie est causée par le champignon gibberella fuykuroye. Il a été suggéré que le champignon gibberella sécrète une substance inconnue qui stimule la croissance des pousses. Plus tard, cette substance - la gibbérelline - a été isolée et sa structure a été déterminée.
De nombreux autres micro-organismes, ainsi que des plantes supérieures, ont la capacité de synthétiser ce stimulant de croissance. Des substances de type gibbérelline se trouvent dans les graines de pois, de maïs, des haricots, pomme et autres plantes, dans les feuilles le tabac, colza, périlla et rudbeckia, dans les racines des pois et de la jacinthe d'eau. À l'heure actuelle, 9 gibbérellines ont été isolées, différant les unes des autres par leurs propriétés physiques et chimiques. La science n'a pas encore connu une telle substance qui peut non seulement améliorer la croissance des plantes, mais aussi faire fleurir les plantes qui ne fleurissent pas dans des conditions normales. Les gibbérellines accélèrent sensiblement la germination des graines et améliorent la croissance des plantules.
Enlèvement des revêtements durs des graines à dormance profonde, dans de nombreux cas, bien que cela provoque la croissance d'embryons, ils donnent des plantes faibles. Le traitement des graines dormantes avec de la gibbérelline contribue à l'élimination du nanisme dans les arbres fruitiers, l'érable, la pivoine arborescente et autres.
Des graines pêcheavec une période de dormance profonde, même après le retrait de l'os, nécessitent 2-3 mois de stratification à froid. D'autre part, le traitement à la gibbérelline de graines partiellement ou totalement non soumises à une stratification provoque une violation de la période de dormance et stimule leur germination.
Pour la germination, les graines d'euonymus nécessitent l'action d'une température variable (2-3 mois à 10-20 ° et 3-4 mois à 0-6 °). Sous l'action de températures élevées dans les graines, l'embryon se développe, ce qui entraîne une fissuration du tégument de la graine. Ce processus d'ouverture des graines peut être nettement accéléré en les traitant avec une solution de gibbérelline à 0,05-0,1%.
Dans les graines de nombreuses plantes, la croissance de l'embryon commence par l'expansion des cellules. Mais ce processus est parfois retardé, bien que la division cellulaire se produise. On pense que l'effet stimulant de la gibbérelline sur la germination des graines consiste dans le fait qu'elle améliore le processus d'étirement des cellules embryonnaires, qui, apparemment, joue un rôle de premier plan pendant la germination.
Il semble que comme de nombreuses graines n'ont pas le pigment vert, la chlorophylle, la lumière n'est pas nécessaire pour la germination des graines. Mais des expériences ont montré que ce n'est pas le cas. Avec de nombreuses graines qui germent dans l'obscurité, des centaines d'espèces de graines sont connues, pour la germination desquelles la lumière a un effet bénéfique, et pour certaines, elle est simplement nécessaire. Ainsi, les graines de gui, d'épilobe, de renoncule venimeuse et d'autres plantes qui se trouvent dans le sol à une profondeur telle que la lumière ne pénètre pas ne germent pas. Si ces graines touchent la surface et sont exposées à la lumière, elles commencent à germer rapidement.
Récemment, de nouvelles données ont été obtenues sur l'effet de la lumière sur la germination des graines. Il s'est avéré que l'irradiation quadruple des graines de pin à la lumière rouge augmente leur germination de 6 fois. Si, après cela, les graines sont irradiées avec des rayons infrarouges, l'effet positif de la lumière rouge est supprimé. On pense que la lumière rouge améliore la formation de gibbérelline, qui active la germination des graines. Dans l'obscurité, le processus inverse a lieu, qui est renforcé par l'action des rayons infrarouges. Ceci et d'autres faits ont incité l'étude de la réactivité des graines sensibles à la lumière à l'action de la gibbérelline. Il s'est avéré que les graines de laitue, guayula, tabac et autres plantes, traitées avec ce stimulant de croissance, n'avaient pas besoin de l'action de la lumière et donc germaient bien dans l'obscurité.
D'autres composés sont connus pour améliorer la germination des graines.L'académicien N.G. Kholodny a été le premier dans notre pays à mener des recherches sur l'effet de l'hétéroauxine sur la germination des graines et la productivité des plantes. Il a montré que le traitement des semences avec ce promoteur de croissance augmente considérablement les rendements. L'avoine et le blé, l'hétéroauxine et d'autres stimulants de croissance améliorent la germination des graines de tung, coton, chêne et bien d'autres plantes. Ceci est également observé lors du traitement des graines avec de l'acide succinique, des vitamines et d'autres composés.
 Le pré-ensemencement du traitement des graines avec certaines substances a une perturbation si profonde du métabolisme qu'il entraîne un changement dans la nature des plantes. C'était la première fois que cela était démontré de manière convaincante en relation avec l'action de la colchicine. Cette substance est obtenue principalement à partir de la plante Colchicum, qui a reçu le nom de Kolkhos, c'est-à-dire de l'ancien Colchis, où elle est particulièrement commune. Le nom russe de la plante est le crocus d'automne. Il fleurit sans feuilles à la fin de l'automne, puis hiberne et au printemps, lorsque les feuilles apparaissent, ses capsules mûrissent. La colchicine isolée de cette plante s'est avérée être une substance toxique puissante, même si à petites doses elle a un effet thérapeutique. Même les Byzantins utilisaient l'extrait de colchicine comme médicament contre la goutte.
On a récemment découvert que le traitement de graines ou de plantes avec cette substance provoque une modification des caractéristiques héréditaires de l'organisme végétal. En choisissant parmi ces plantes modifiées, il a été possible d'isoler des formes de sarrasin, de mil, d'orge, de seigle et d'autres cultures avec une productivité accrue.
Des changements profonds sont également observés lorsque les graines sont traitées avec de l'éthylèneimine. Le trempage des graines d'un hybride blé-agropyre dans une solution de cette préparation (0,01-0,04%) pendant la journée a conduit à l'apparition de nouvelles formes. Le traitement préalable des semences de blé avec une préparation à forte dose de 2,4-D (acide 2,4-dichlorophénoxyacétique) conduit également à des changements significatifs dans les caractéristiques héréditaires des plantes.
Lors du traitement des semences avec divers produits chimiques, il faut faire attention aux changements dans la nature héréditaire des plantes. Les substances qui augmentent le rendement, mais aggravent la variété ne peuvent être recommandées pour une large utilisation pratique. Les composés qui, en améliorant la croissance, améliorent la nature de la plante, méritent une attention particulière.
Par exemple, le traitement pré-semis des graines de blé avec de la vitamine PP accélère la croissance des plantes. Les feuilles de ces plantes deviennent plus grandes, la tige est plus épaisse, l'épi et le nombre de grains qu'il contient augmentent. De telles plantes donnent également un rendement plus élevé. En prélevant des graines de ces plantes et en les semant, il est possible d'améliorer la nature de la variété.
Jusqu'à récemment, les principales méthodes de traitement des semences consistaient à les tremper ou à les saupoudrer de l'une ou l'autre substance. Mais ces techniques ne sont pas toujours applicables dans la pratique.
Le trempage des graines est une tâche fastidieuse, surtout lorsque de grandes quantités de graines doivent être traitées. De plus, les graines humides ne peuvent pas être semées immédiatement, car elles passeront inégalement à travers les unités de semis du semoir. Le séchage des graines nécessite également du travail. De plus, si le temps est défavorable et que les semis ne peuvent être effectués, les graines mouillées peuvent germer.
Lors du dépoussiérage, les substances appliquées sur les graines s'effritent. Ces circonstances ont incité les chercheurs à trouver des soi-disant adhésifs qui garderaient les nutriments et les pesticides à la surface des semences. Le développement des polymères a ouvert de nouvelles opportunités prometteuses pour l'enrobage des semences. Les usines ont commencé à recouvrir les graines de maïs d'une fine couche de films spéciaux. Ces films sont injectés de pesticides, de nutriments et de stimulants de croissance, et parfois de peintures inoffensives. Les graines sont teintes principalement afin de distinguer facilement les graines traitées de celles non traitées. Les graines ainsi préparées peuvent être utilisées pour semer à tout moment.
Ovcharov, K. E. - Pouvoir de l'homme sur la vie végétale
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