Процесът на образуване на семена и плодове
В производството се използват за посев семена, плодове и разсад от различни земеделски култури.
За удобство целият семенен материал обикновено се нарича семена. Трябва обаче да се има предвид, че ботаническите понятия "семена" и "плод" не съвпадат помежду си. След оплождането започват да се образуват семена и плодове. Семето се образува от яйцеклетка, състои се от зародиш и семенна обвивка. Хранителните вещества, които се изразходват за развитието на ембриона, се съхраняват в различни части от него: а) котиледони (сем. Бобови, Сложноцветни, Тиквови); б) ендосперм (синя трева, нощница, лен и целина); в) перисперма (Сив). Първата група включва: грах, леща, слънчоглед, горчица, тиква; към втория - пшеница, ечемик, царевица, кориандър и др.; към третата - цвекло. Плодът се образува от яйчника на плодника, състои се от едно или повече семена, които са покрити не само със семето, но и с плодната обвивка, образувана от стените на яйчника (пшеница, царевица, елда, слънчоглед, кориандър, еспарзета и др.). Ако други части на цветето (венчелистчета, тичинки, люспи, листа от перикарп и др.) също участват в образуването на плодове, тогава те се наричат фалшиви (тиква, диня и др.). Плодовете са прости и сложни, включително първите се образуват от един плодник, а вторият от няколко, всеки от които се превръща в плод (например малини). Ако сложен плод се образува от съцветие или част от него, т.е. от няколко независими цветя, а след това малки плодчета растат заедно, тогава той се нарича семенен плод (цвекло). По време на цъфтежа започва генеративният период на развитие на растенията; получените семена (плодове) представляват ембрионалния стадий на тяхното развитие. Преди настъпването на зрялост те претърпяват редица сложни трансформации, които се наричат фази.развитие. На примера на три култури (пшеница, грах, слънчоглед) по-долу са дадени основните модели на образуване на плодове и семена.
Научните подходи към този проблем са заложени в трудовете на Новацки А. (1870), който предлага следните фази на зрялост на пшеницата: млечна, восъчна и пълна, които след това са разширени и за други полски култури. Кулешов Н. Н. и Коренев Г. В. имат голям принос в разработването на проблема за образуване на зърно в хлябове.Производственият процес на образуване на зърно в зърнени култури се състои от три етапа (формиране, пълнене и узряване), които се разделят на следните фази: желатино-течна, млечна и пастообразна, восъчна и пълна зрялост. Също така е обичайно да се отделят периоди на узряване на зърното: началото, средата и края на восъчната зрялост, началото и пълната зрялост. Коренев Г. В. (1990) смята, че зърното на различни етапи, фази и периоди на развитие се характеризира с определена структура и ниво на влага, което е основният показател за определяне на неговото състояние, фаза на развитие и зрялост.
За целта е необходимо да се осигурят растенията с азот в по-късните фази на развитие, включително през периода на напълване на зърното. В началото на восъчната зрялост потокът от пластични вещества в зърното е значително отслабен, тъй като почти всички те се изразходват за дишане и синтетични процеси. Следователно масата на зърното по това време почти не се увеличава. Установено е, че тя достига максималната си стойност в средата на восъчната зрялост и се задържа в началото на пълната зрялост, като намалява след 5-6 дни.
Коренев Г. В. (1990) посочи, че плодът при граха се формира на два етапа (развитие на бобови клапи и семена). Първият от тях продължава 10-17 дни след края на цъфтежа, включва една фаза - образуване на боб, която се разделя на два периода. При първия има интензивно образуванеклапите на плодовете и натрупването на пластични вещества в тях, а семената са в зародиш. В края на образуването на плода клапите завършват растежа си и съдържат максимално количество сухо вещество, докато семената по това време са все още в средата на тяхното формиране.
Вторият етап се характеризира с пълнене на семена поради рециклирането на пластмасови вещества от стъблото, черупките на зърната и листата. В края на масата му на клапите намалява с 50% от максимума. Вторият етап включва три фази на развитие на семената (въглехидратно състояние, протеин и пълна зрялост). Първият от тях се характеризира с преобладаване на захари и нишесте в пластичните вещества на семената. Разделя се на два периода (захарен и нишестен), в първия от които семената съдържат максимално количество захари, а интензивността на напълване е най-голяма. В нишестения период семената съдържат много нишесте и интензивността на тяхното пълнене е значително намалена. В същото време 30-40% от зърната узряват, семената в тях са все още зеленикави и при натиск лесно се разделят на котиледони, а долните 4-5 листа пожълтяват.
При зрялост на протеин (реколта) се отбелязва повишаване на съдържанието на протеин в зреещите семена; тази фаза обикновено се разделя на три периода. В началото на протеиновата зрялост, при съдържание на влага в семената 40-35%, натрупването на сухо вещество в тях завършва. По това време растенията пожълтяват 50%, семената придобиват типичен за сорта цвят, лесно се срязват с нокът, а при смачкване семенната им обвивка не се отделя от котиледоните. В средата на протеиновата зрялост само горната част на растенията има зелен цвят, а долните 4-5 листа изсъхват напълно. Намаляването на влажността на семената от 31 до 24% продължава приблизително 2-4 дни, вече е по-трудно да ги отрежете с нокът по това време. В началото и в средата на протеиновата зрялост узрява50 до 75% боб; това време се счита за най-доброто време за косене на грах в редове. Признаците за зрял боб са следните: светложълт със зелен оттенък и тънки грапави клапи, а семената в тях с типичен за сорта цвят са добре изрязани с нокът. Малка част от зърната изсъхват до този момент, семената в тях стават твърди и вече не се режат с нокът. За разлика от зрелия боб, презрелият боб се отваря лесно по време на косене. В края на протеиновата зрялост цялото растение пожълтява, долните зърна на първия плоден възел изсъхват, а влагата на семената достига 23-20%, те не се режат с нокът, но все още има следа по тях. В този случай семената придобиват окончателния размер и цвят, които са характерни за всеки сорт. Пълната зрялост на семената настъпва, когато тяхното съдържание на влага спадне до 19-14%, по това време ролките трябва да се овършават, тъй като 100% от зърната вече узряват.
Изследванията на Морозов В. К. и Коренев Г. В. установяват, че образуването на семена в слънчогледа има четири фази на развитие: а) образуване на плодовата обвивка, което започва преди цъфтежа и завършва 6-14 дни след оплождането; б) образуването на ядрото, чийто забележим растеж се отбелязва на четвъртия ден след оплождането; в) пълнене, което се характеризира с прекратяване на потока от пластични вещества и натрупване на мазнини в ахени при влажност 40-38%; г) узряване, когато натрупването на сухо вещество в ахените вече не се случва, но се извършва тяхното изсушаване и физиологично узряване. В същото време се отбелязват две степени на зрялост: 1) прибиране на реколтата при съдържание на влага на ахени от 18-20%; 2) домакински, когато кошничките и стъблата са сухи и кафяви. Ако влажността на семената падне под 12%, тогава растенията стават сухи и чупливи, а по време на прибиране на реколтата има големи загуби поради опадане.
НаПримерът с три култури, принадлежащи към различни ботанически семейства, показва, че процесите на образуване на плодове и семена имат общи биологични модели. В същото време началото на биологичния праг (влажност на семената 40-35%) се счита за много важно, тъй като по това време протеиновите колоиди коагулират, след което доставката на пластични вещества и влага в тях вече не може да се поднови дори поради валежи или допълнително напояване.
Продължителността и интензивността на навлизането на пластични вещества в семената се влияят значително от метеорологичните условия и характеристиките на селскостопанската технология. При горещо и сухо време периодът на напълване се намалява, в резултат на което семената са пълни, но малки. Влажното време леко забавя продължителността на напълване и узряване на семената, но те се образуват големи и тежки.