Nasiennictwo 1

dr. Ewelina Pióro-Jabrócka b.35 p. 36

Nasiennictwo” – praca zbiorowa pod red. Duczmala K. W i Tucholskiej H. PWRiL, Poznań, 2000

Fizjologia i biochemia roślin”- Grzesiuk, Kulka, PWRiL, Warszawa 1981

Wykład I

Nasiennictwo- nazywamy zarówno dziedzinę nauki jak i działalność gospodarczą człowieka w zakresie produkcji (pozyskiwania) i rozprowadzania ( obrotu handlowego) materiałów siewnych.

Nasionoznawstwo- jest nauką zajmującą się cechami fizjologicznymi, anatomicznymi oraz innymi właściwościami biologicznymi nasion roślin użytkowych i dziko rosnących, a także metodami oceny ich wartości biologicznej i użytkowej.

Zadaniem nasiennictwo jest:

  1. Produkcja materiału rozmnożeniowego

  2. Kwalifikacje polowe plantacji nasiennych

  3. Obrót handlowy i dystrybucja

  4. Nasion ocena nowych odmian

Terminy stosowane w nasiennictwie:

  1. Materiał siewny (nasiona, owoce)

  2. Materiał rozmnożeniowy ( bulwy, cebule, rozłogi, kłącza)

  3. Diaspora

Diaspora- ograny roślinne służące do rozrodu, rozsiewania i rozmnażania

- generatywne- nasiona, owoce, owocostany, fragmenty owocu

- wegetatywne- bulwy, cebule, kłącza, rozłogi, sadzonki, odkłady

Znaczenie gospodarcze nasion:

- nasiona są zarówno środkami produkcji roślinnej jak i jej celem stanowią wraz z ich przetworami, jako podstawowe źródło pożywienia roślin i zwierząt (75%)

Spośród wszystkich roślin, najczęściej nasion wykorzystywanych do celów żywieniowych dostarczają:

-trawy- pszenica, ryż, kukurydza, jęczmień, owies, sorgo proso, żyto i inne

-bobowate- orzech ziemny, soja, fasola, soczewica, groch, bobik, bób

-rośliny zawierające olej tłusty- soja, orzech ziemny, palma kokosowa i oleista, bawełna, słonecznik, rzepak, len.

Wykład II

Początki przemysłu nasiennego sięgają XVIII w. Przełom w ukształtowaniu się rynku nasiennego nastąpił w II p XIXw.

Zasadniczą rolę odegrały 3 podstawowe zagadnienia:

-czystość materiału siewnego

-tożsamość odmianowa

-bezpieczeństwo fitosanitarne materiału siewnego

1881r- pierwsza Międzynarodowa Konwencja o Ochronie Roślin

Pierwsze związki firm nasiennych powstały w końcu XIX w. w Ameryce Połdniowej i Europie. Obecnie przemysł nasienny charakteryzuje wysoki stopień uregulowania.

ISTA- Międzynarodowy Związek Oceny Nasion (1924r)

Przemysł nasienny- jest elementem sektora rolnego. Obejmuje przedsiębiorstwa nasienne i hodowli roślin, związków producentów materiału siewnego oraz instytucje zajmujące się oceną i rejestracją odmian, a także ochroną prawa do odmian.

Obecnie na świecie istnieje przeszło 20 tyś. różnych przedsiębiorców nasiennych. Wśród nich jest ok. 1500-2000, które można uznać na świecie za znane.

Do liczących się w skali globu należą rynki ok.. 56 państw, wśród których do najważniejszych w wartości obrotów rynku nasiennego (50% obrotów) należą:

Polski eksport materiału siewnego ma wartość ok. 5 mln USD natomiast import 75 mln USD.

Polski eksport:

-nasiona buraka ćwikłowego

-groch

-fasola

Polski import:

-nasiona warzyw kapustnych

-por

-seler

Wybrane organizacje sektora nasiennego:

IFS oszacowała wielkość rocznych obrotów globalnego rynku nasiennego na ok. 50 mld USD.

Polski rynek nasienny- struktura produkcji nasion warzyw:

Przemysł nasienny dla bliższej współpracy i koordynacji działań jest zorganizowany na 3 poziomach:

-regionalnym

-krajowym

-międzynarodowym

Rosnąca GLOBALIZACJA tego przemysłu wynika z kilku przyczyn, które dzielimy na:

-polityczne

-ekonomiczne

-techniczne

Wykład III

Podstawowym motorem globalizacji rynku nasiennego jest chęć maksymalizacji zysku po przez obniżenie kosztów produkcji oraz zwiększenie wielkości sprzedaży.

Jednym z ważniejszych aspektów globalizacji jest ekspansja firm na nowych rynkach nasiennych w skali całego świata.

Niektóre regiony agro klimatyczne szczególnie sprzyjają produkcji nasiennej, a mianowicie:

Pojęcie handlu nasionami obejmuje czynności związane z ruchem nasion, począwszy od producenta aż do dostarczenia do odbiorcy. Czynności to można podzielić na:

Marketing nasion:

-reklama

-opakowania

Głównym celem hodowców jest:

W rozwoju przemysłu nasiennego bardzo dużą rolę odgrywa obecnie biotechnologia, genetyka i hodowla.

W światowej hodowli roślin duże znaczenie mają gatunki dające pożywienie

- zboża (kukurydza)

-rośliny przemysłowe

-trawy

-ziemniak

Cechą wszystkich organizmów żywych jest dolność do rozmnażania się, czyli wydawania potomstwa.

Rozmnażanie wegetatywne- odbywa się przez podział organizmów wielokomórkowych na mniejsze fragmenty lub też dzielenie specjalnych części ciała i następnie odtworzenie z nich nowych organizmów potomnych.

Rozmnażanie bezpłciowe- organizmy potomne wykazują cechy będące powielaniem cech organizmu rodzicielskiego, np. rozmnóżki, bulwki- rozmnóżki pąkowe.

Bardzo rzadko pąki przybyszowe rozwijają się na korzeniach. Zdolność tę moją poziomo rosnące korzenie TOJEŚCI AMERYKAŃSKIEJ.

Rozmnażanie wegetatywne:

-rozłogi

-kłącza

-bulwy

-cebule

Metody rozmnażania wegetatywnego:

-podział roślin

-sadzonkowanie

-odkłady

-szczepienie i okulizacja

-kultury in vitro

Rozmnażanie płciowe- powstaje nowa roślina, co powoduje, że w zdecydowanej ?

Prymitywną formą takiego rozmnażania jest zjawisko KONIUNGACJI- wymiana odcinków DNA między komórkami.

Roślina rozpoczyna proces płciowego rozmnażania od momentu różnicowania się wzgórków kwiatowych poprzez okres kwitnienia, zawiązywania i dojrzewania owoców.

Roślina najpierw powinna osiągnąć dojrzałość fizjologiczną do kwitnienia.

U wielu roślin proces ten zachodzi w czasie jednego roku, innych w drugim roku wegetacji. Są też takie gatunki, które kwitną w 50-70 roku wegetacji (Corypha umbraculifera).

-Ogórek

-Kminek

-Palma Niebochronka

-Kapusta Głowiata Biała

-Kapusta brukselska

-Burak ćwikłowy

Zalążek- może być odwrócony, prosty lub zgięty.

Typy zalążków:

-ortotropowy

-anatropowy

-boczny

Ziarno pyłku kiełkuje od 1 do 3mm.

Zapylenie- jest pierwszym impulsem do rozwoju owocu i nasion.

W zależności od miejsca, na które łagiewka pyłkowa wnika do woreczka zalążkowego wyróżniamy:

-porogamia

-aporogamia

-chlorazogamia

Bezpośredni wpływ na kierunek i szybkość wzrostu łagiewki mają takie czynniki jak:

-fizyczne

-anatomiczne

-chemiczne

Kiełkowanie ziarna pyłku stymulowane jest:

Zapłodnienie- jest wzajemną asymilacją gamet:

  1. Pokonywanie błony cytoplazmatycznej

  2. Mieszanie cytoplazmy obu gamet

  3. Łączenie się jąder gamet

Rośliny cytozalążkowe cechuje zazwyczaj MONOSPERMIA. Na rozwój zarodka i fizjologiczne właściwości nasion duży wpływ wywiera obfite zapylenie.

Apomiksja- zjawisko kiedy zarodek powstaje bez zapłodnienia:

  1. Partenogeneza

  2. Aposporia

  3. Apogamia

Polispermia- może prowadzić do wielozarodkowości.

Nasiona- stanowią niejako przewodnik rośliny. W postaci zarodka roślina zabezpieczona jest przez niesprzyjającymi warunkami otoczenia i posiada zgromadzone zapasy pokarmowe.

Typowe nasiona dojrzałe składają się z:

-zarodka

-tkanek zawierających substancję pokarmową

-łupiny lub okrywy nasiennej

Rozwój poszczególnych elementów składowych nasion nie przebiega równomiernie:

  1. Dominujący rozwój bielma (tkanka odżywcza, pomocnicza dla zarodka)

  2. Dominujący rozwój zarodka (najważniejsza część nasiona)

  3. Najintensywniejsze gromadzenie materiałów zapasowych i dojrzewanie nasion, w początkowym okresie formowanie się nasienia rozwój bielma wyprzedza rozwój zarodka

Cykl rozwojowy bielma:

  1. Szybki wzrost i tworzenie się elementów budulcowych (tkanka odżywcza)

  2. Całkowite lub częściowe wykorzystanie bielma przez zarodek

  3. Gromadzenie się związków zapasowych (tkanka zapasowa)

Typy tworzenia się bielma:

  1. Jądrowy- jądro dzieli się a cytoplazma nie, płynny w postaci białego mleczka

  2. Komórkowy- podział jądra i cytoplazmy równocześnie

  3. Pośredni (helobralny)- jądrowy i komórkowy

Obielmo- ok. 10% roślin ma, powstaje zwykle w nasionach, których zarodki w początkowym okresie potrzebują dużej ilości związków azotowych (goździkowate, komosowate, burak ćwikłowy). Obielmo podobnie jak bielmo pełni rolę tkanki zapasowej.

Tkanka spichrzowa nasion:

-nasiona bielmowe

-nasiona bezbielmowe

-nasiona obielmowe

Bezpośrednio po zapłodnieniu zygota przechodzi swoisty rodzaj spoczynku, który u poszczególnych gatunków trwa od kilku godzin do kilku miesięcy. W tym czasie rozwija się bielmo, które wytwarza odpowiednie środowisko dla zarodka. Zygota zwiększa rozmiary, otacza się komórkami, które stopniowo przekształcają się w zróżnicowane komórki i tkanki.

Złożony rozwój zarodka i innych części nasienia podlega genetycznej i fizjologicznej regulacji, której mechanizmy działają na poziomie cząsteczkowym i tkankowym, czyli wewnątrzkomórkowym i międzykomórkowym.

Cechy morfologiczne nasion:

Sposoby rozsiewania nasion:

Skład chemiczny nasion:

-sucha masa

- regulatory wzrostu

-woda

Sucha masa- powstaje z dopływających do rośliny macierzystej asymilatów i związków organicznych. Substancje to dzielimy na:

  1. Budulcowe- białko, kwasy nukleinowe, węglowodany, lipidy.

  2. Zapasowe- węglowodany i lipidy, części białek

  3. Bioregulatory- enzymy, witaminy, stymulatory, inhibitory

  4. O funkcjach mieszanych- alkaloidy, glikozydy, garbniki, olejki eteryczne.

SKŁAD CHEMICZNY:

Nie jest stały, zależy od wielu czynników.

-temperatura

-światło

-wilgotność powietrza

-opady

-warunki glebowe

Architektura nasienna- zależy od gatunku, odmiany, gęstości sadzenia i rzeczywistej obsady roślin na jednostce powierzchni, wielkość wysadów a także od metody uprawy.

Czynnik materialny- określający położenie nasion w owocu, a ich na roślinie jest głównym czynnikiem różnicującym nasiona pod względem fizjologiczno-anatomiczno-morfologicznym.

Auksyny- w miarę formowanie się nasion ilość wolnych auksyn szybko się zwiększa.

Cytokininy- wraz z auksynami regulują przebieg podziałów komórkowych. Zawartość tych związków jest stała.

Gibereliny- regulują procesy związane z formowaniem nasion i wzrostem owoców. Stymulują wzrost zarodka w pierwszej fazie kiełkowania nasion.

Inhibitory wzrostu- współuczestniczą wraz z cytokininami, auksynami i garbnikami w regulacji procesów biochemicznych i fizjologicznych w nasionach.

Inhibitory fenolowe mogą wywołać:

Kwas abscysynowy może przejawiać się poprzez:

WODA W ŻYCIU NASION:

-inhibicyjną- wysyca ściany i cytoplazmę komórka

-wakuolarną- zgromadzona w wakuolach (ok. 20-40%)

Abioza pełna- jest to stan, w którym następuje całkowite przerwanie funkcji życiowych nasiona, bez straty jednak zdolności kiełkowania. Minimalna wilgotność, przy której nasiona zachowują jeszcze żywotność to 0,4- 3,5 %.

Abioza niepełna- zawartość wody waha się od 4-6 o 13-15 %. W nasionach zachodzą słabe procesy rozpadu, wyrazem tego jest pobieranie tlenu i wydalanie CO2. Długie pozostawianie nasion w stanie życia utajonego może doprowadzić do zmian w chromosomach jąder komórkowych. Może dojść do mutacji. Tracą także swoją żywotność.

Podział nasion:

-nasiona typowe (ortodox seeds)- drzewa, rośliny lecznicze i warzywnicze

-nasiona nietypowe (recalcitrant seeds)- głównie drzewa

-nasiona pośrednie (intermdiate seeds) - kawa, cytrusy

Spoczynek nasion:

Dojrzałe i żywotne nasiona cechuje zwykle stan spoczynku- tj. zahamowanie zdolności zardoka do wzrostu- kiełkowania.

Spoczynek względny- cechuje te nasiona, które osiągnęły dojrzałość fizjologiczną, lecz nie rozpoczęły kiełkowania w skutek niewłaściwych warunków zewnętrznych.

Spoczynek bezwzględny (głęboki)- cechuje te nasiona, które osiągnęły dojrzałość morfologiczną lecz nie są dojrzałe fizjologicznie a wiec nie przeszły spoczynku względnego. Można przyjąć, że jest wynikiem ewolucyjnego przystosowania się roślin do trudnych i zmiennych warunków wegetacji. Pozwala na zachowanie gatunku w czasie i przestrzeni. Uwarunkowany jest przede wszystkim roczną rytmiką rozwojową roślin macierzystych (jedna z hipotez).

Wpływ spoczynku głębokiego na gospodarkę człowieka:

-zapobieganie zbyt wczesnemu kiełkowaniu nasion

-umożliwianie przechowywania nasion

-umożliwianie regulowania terminu wysiewu nasion

-głęboki spoczynek nasion często wymaga różnego rodzaju zabiegów prowadzących do jego przełamania

-utrudnia walkę z chwastami, których nasiona z reguły cechuje głęboki spoczynek

-stwarza trudności w ocenie materiału siewnego

Przyczyny spoczynku głębokiego:

Nieprzepuszczalne dla wody: Fabaceae, Malvaceae, Solanaceae, Convolvulaceae

Nieprzepuszczalne dla gazów: Graminae, Lactuca, Cucurbita

Np. Rosaceae, Berberidaceae, Araliaceae, Apiaceae, Liliaceae

Ustępowanie i przerywanie okresu spoczynku:

Ustępowanie spoczynku nasion jest jednoznacznie ich fizjologicznym dojrzewaniem do kiełkowania, co w praktyce nazywa się DOJRZEWANIEM POSPRZĘTNYM.

Można wydzielić 2 grupy nasion uwzględniając ich warunki dojrzewanie posprzątanego:

  1. Nasiona przechodzą okres dojrzewania posprzątanego w warunkach suchego składowania

  2. Nasiona wymagające do dojrzewania posprzątanego dodatkowych zabiegów: skaryfikacji, stratyfikacji, hormonizacji itp.

Proces kiełkowania:

Nasiona będące w stanie spoczynku względnego są gotowe do kiełkowania w sprzyjających warunkach środowiska. Z czynników zewnętrznych najważniejszą rolę odgrywa woda i temperatura, dla niektórych nasion światło.

3 fazy kiełkowania:

  1. Faza fizyczna- wnikanie wody do nasienia i pęcznienie

  2. Faza biochemiczna- uruchomienie substancji zapasowych nasienia, wzmożenie jego metabolimu

  3. Faza fizjologiczna- wzrost zarodka

Górny zakres wilgotności nasion, przy którym następuje wyraźne osłabienie procesów metabolicznych nasi nazwę WILGOTNOŚCI KONDYCJONALNEJ. Jej górna granica określna jest mianem WILGOTNOŚCI KRYTYCZNE. Po jej przekroczeniu pojawia się w nasionach woda swobodna i rozpoczyna się kiełkowanie.

Pęcznienie- polega na inhibicyjnym hydratacyjnym ssaniu wody związanej w nasieniu siłami fizycznymi a później chemicznymi.

1 etap- pęcznienie nasion jest procesem fizycznym i trwa do chwili osiągnięcia przez nasiona wilgotności krytycznej, charakterystycznej dla danego gatunku i odmiany.

Szybkość pęcznienia nasion waha się od kilku minut do wielu dni a nawet miesięcy.

Wewnętrzne czynniki pęcznienia:

  1. Szybkość pęcznienia regulowane jest czynnikami genetycznymi np. szybko pęcznieją nasiona bobowatych- groch, fasola, a także traw, wolniej rozłupki selerowatych.

  2. Budowa okrywy nasiennej

  3. Skład chemiczny nasion. Najszybciej pęcznieją nasiona zawierające, śluzy, hemicelulozy, skrobię i białka

  4. Nasiona drobne szybciej wchłaniają wodę niż nasiona duże nawet w obrębie tego samego gatunku.

  5. Ustąpienie spoczynku głębokiego sprzyja szybkiemu pobieraniu wody.

Trzy sposoby odżywianie zarodka kiełka:

-heterotroficzny

-mezotroficzny

-autotroficzny

Uszlachetnianie materiału siewnego:

Oznacza zabiegi mające na celu poprawę wigoru oraz homogeniczności różnych cech nasion takich jak np. wielkość i kształt.

  1. Uszlachetnianie nasion w roślinach macierzystych

  2. Pożniwna poprawa jakości nasion

Zasady doboru metod poprawy jakości nasion:

  1. Znajomość przyczyn obniżonej jakości

  2. Czynniki ekonomiczne

METODY POŻNIWNE uszlachetniania materiału siewnego:

  1. CZYSZCZENIE- inaczej nazywa się procesem rozdzielczym i polega na wydzielaniu z masy omłotowej wszystkich domieszek

  2. SORTOWANIE- zadaniem sortowania jest wydzielanie z materiału oczyszczonego nasion np. uszkodzonych, niedojrzałych

  3. CZYSZCZENIE I SORTOWANIE- w obu procesach wykorzystywane są różnice we właściwościach fizyko-mechanicznych nasion:

-właściwości aerodynamiczne

-masowe

-powierzchniowe

-cechy geometryczne

-sprężyste

-elektryczne

  1. SUSZENIE- bardzo istotny jest to dobór parametrów suszenia w zależności od:

-rodzaju nasion

-ich wilgotności początkowej

Stosuje się 2 podstawowe metody suszenia:

-suszenie naturalne

-suszenie sztuczne

Suszenie sztuczne można podzielić na:

-suszenie powietrzem niepodgrzanym

-suszenie niskotemperaturowe

-suszenie wysokotemperaturowe

  1. PŁUKANIE- wodą w celu usunięcia inhibitorów kiełkowanie oraz zwiększenie porowatości tkanki okrywającej, zabieg ten można połączyć ze stosowaniem pestycydów lub roztworami kwasów nieorganicznych w celu uszkodzenia okrywy nasiennej (nasiona twarde)

  2. TAŚMOWANIE- metoda to polega na równomiernym umieszczeniu nasion wewnątrz taśmy o szerokości 1 cm. Taśma ulega w glebie degradacji. Celem taśmowania jest nasion jest równomierne rozmieszczenie nasion w rzędzie i na jednakowej głębokości (Vilmorin)

  3. KONDYCJONOWANIE- polega na kontrolowanym zwiększeniu zawartości wody do poziomu, który gwarantuje rozpoczęcie aktywności metabolicznej, ale jest zbyt niski do wytworzenia kiełka. Najprostszym sposobem kondycjonowania nasion jest ich moczenie w określonej ilości wody, a następnie przetrzymywanie ich w takim stanie odpowiedniej temperatury przez wymagany czas. Stosuje się także kondycjonowanie w parze wodnej i aerozolu.

Efekty kondycjonowania:

-skrócenie czasu i wyrównanie kiełkowania nasion oraz wschodu roślin

-nasiona kiełkują w szerszym zakresie warunków środowiskowych

-w wielu wypadkach stwierdzono także zwiększenie zdolności kiełkowania i wigoru nasion

-przełamanie spoczynku nasion

  1. OSMOKNDYCJONOWANIE- polega na powolnym u wilgoceniu nasion w roztworach substancji osmotycznie czynnych. Dodawanie regulatorów wzrostu może zwiększyć efektywność osmokondycjonowania.

  2. Metrykondycjonowanie- w metodzie tej nośnikiem wody jest stały związek nieorganiczny o wysokim ujemnym potencjale wodnym np. torf.

  3. ZAPRAWIANIE-


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
nasiennictwo
Mszaki, paprotniki, rośliny nasienne i grzyby
badanie nasienia (2)
Nasiennictwo 2 kolo gotowa, Szkoła Rolnictwo studia, Szkoła, Materiały studia, Nasiennictwo
Zagadnienia z nasiennictwa i szkółkarstwa leśnego do kolokwium 2 2015, Leśnictwo UWM Olsztyn, Semest
koło 2 nie mam, Notatki Rolnictwo, III Rok, nasiennictwo, kolokwium 2
Nasionka mapa mysli, Studia, Nasiennictwo
BOTANIKA WYK+üAD 02, Organizmy zarodnikowe i rośliny nasienne
rośliny nasienne, Botanika
+Ťci¦ůga 2 ko+éo z zestaw+-w 8 sztuk, Szkoła Rolnictwo studia, Szkoła, Materiały studia, Nasiennictw
Hodowla zestawy sc, niezbędnik rolnika 2 lepszy, hodowla i nasiennictwo
ustawa o nasiennictwie
Ściąga 6 z Hodowli Roślin i Nasiennictwa
06 11 2013 Nasiennictwo ćwiczenia
wyklad 3, Prywatne, 3 rok, NASIENNICTWO
BOTANIKA WYKŁAD 12, Organizmy zarodnikowe i rośliny nasienne

więcej podobnych podstron