Jdi na obsah Jdi na menu
 


Fyziologie klíčení semen

6. 2. 2010

 

Má-li zárodek (embryo) vhodné podmínky, může vyklíčit a dát vzniknout nové rostlině. Vnitřními podmínkami jsou např. stupeň vývoje embrya, přítomnost a množství chemických látek schopných klíčení brzdit, síla osemení, míra jeho propustnosti pro plyny a vodu, životnost a stáří semene.
Vnější podmínky jsou neméně důležité a mnohdy rozhodují o úspěšnosti výsevu. Patří mezi ně mimo jiné teplota, světlo, dostatečná vlhkost, tedy voda, pH, přítomnost patogenů, obsah solí v půdě, přítomnost specifických hub (např. hub žijících symbioticky s kořeny některých orchidejí) a obsah chemických látek, které produkují různé mikroorganismy.
Nelze opomenout ani lidský činitel, který se může projevit v pečlivosti při sběru, uskladnění, dezinfekci semen, postupu při výsevu, volbě substrátu, technice výsevu aj. Vnější faktory je možné ovlivňovat a tím působit na vnitřní podmínky klíčení.
 
Je třeba rozlišovat mezi pojmy klíčivostklíčení, i když spolu úzce souvisí. Klíčivost lze vyjádřit procentem semen, která vyklíčí za vhodných podmínek v určitém čase. Klíčení je proces, který závisí na výše uvedených podmínkách. Pojem energie klíčení charakterizuje rychlost tohoto procesu. Trvanlivost semen je doba uchování klíčivosti, může být jít o týdny i desítky let. Záleží na příslušnosti k botanické čeledi, rodu i druhu, tedy na stavbě a chemickém složení semene, způsobu skladování semen apod.
 
VODA
Zcela zásadní význam při klíčení má voda. Semeno ji potřebuje k nabobtnání, růstu embrya, Jatropha cinereavzniku i dalšímu vývoji klíční rostliny. Z půdy semeno vodu získává absorpčními, kapilárními a osmotickými silami. Tím vlastně přijímá vodu ztracenou vysycháním při svém zrání. Mnohá semena jsou schopna přijmout vzhledem ke své původní hmotnosti značné množství vody. Osemení je propustnější pro vodu směrem dovnitř než naopak. Jakmile tedy semeno nabobtná, dokáže vodu udržet delší dobu. Nejvíce vody do semene proniká v místě zvaném hilum. Osemení některých semen vodu propouští jen velmi málo a neochotně, z obecně známých rostlin jde třeba o semena jetele či vojtěšky. U sukulentů byl tento jev pozorován například u některých druhů rodu Dioscorea, Cissus, Cyphostemma, Jatropha či Uncarina. Hovoříme o tzv. tvrdých semenech, v některých případech lze klíčení urychlit použitím speciálních postupů, které popíšeme v samostatném příspěvku.
 
Klíčení začíná, jakmile semeno přijme určité množství vody. Jejím příjímáním zvětšuje svůj objem a bobtná. Voda aktivuje složité fyzikálně chemické procesy, které mají za následek růst a dělení buněk a tím i vývoj vlastního zárodku. Voda současně aktivuje enzymy, štěpící zásoby v semeni (cukry, tuky, bílkoviny) na jednodušší látky, které dodávají energii pro další růst zárodku. Při tomto procesu je uvolňováno teplo a mnohonásobně se zvyšuje intenzita dýchání. Klíček (radicula) protrhne osemení a v laické řeči hovoříme o tom, že semeno klíčí. Budoucí rostlina stále žije ze zásobních látek, které postupně spotřebovává. Teprve zakotvením klíčku v substrátu přechází na vlastní (autotrofní) výživu, děložní lístky na světle zelenají a začínají se vytvářet pravé listy.
 
SVĚTLO
Světlo působí na klíčení semen prostřednictvím fytochromového systému, a to v závislosti na vlnové délce dopadajícího světla. Pokusy ukázaly, že většinou pro semena druhů, která klíčí na světle, postačí intenzita několika stovek luxů, tedy umístění výsevu na okenním parapetu, ve skleníku či výsevním aparátu. SemenaAdansonia rubrostipa většiny kaktusů aj. sukulentů dobře klíčí na světle. Nároky jednotlivých druhů se pochopitelně liší. Semena rodů Lobivia, Rebutia a dalších vysokohorských kaktusů klíčí údajně lépe za vyššího osvětlení. Při pokusech se semeny rodů
FraileaHamatocactus bylo dosaženo klíčivosti nad 50% i ve tmě. Větší semena mnoha sukulentních rodů vyséváme 1 i více cm pod úroveň substrátu, aniž by tma měla negativní vliv na klíčení (Adansonia, Jatropha, Ipomoea, Operculicarya, Cissus aj.).
Mezi zahradní rostliny, jejichž semena klíčí podle údajů v literatuře lépe nebo pouze ve tmě, patří např. hořce (Gentiana), prvosenky (Primula), četné violky (Viola), pomněnky (Myosotis), stračky (Delphinium), čemeřice (Helleborus) aj. Jejich semena zahradníci doporučují po výsevu přikrýt jutovinou, černou folií nebo novinovým papírem až do vyklíčení. Světlo k vyklíčení potřebují např. oman (Inula), náprstník (Digitalis), zvonek (Campanula), divizna (Verbascum), hvozdík (Dianthus), nebo netýkavky (Impatiens).
 
Na klíčení semen citlivých na světlo má vliv nejen jeho intenzita, ale i kvalita (vlnová délka, tzv. barva světla). Pokusy ukazují, že u těchto semen má na klíčivost pozitivní vliv světelný rozsah od cca 500 do 700 n.m. (zelená až červená barva spektra). Současně platí, že čerstvá semena bývají někdy silně fotosenzibilní, ale po několika měsících klíčí i ve tmě (Němec aj.).
 
KYSLÍK
Je další nutnou podmínkou ke klíčení. Chemické procesy v semeni, např. proces dýchání, se bez kyslíku neobejdou. Je známo, že semena zahrnutá silnou vrstvou půdy nevyklíčí, a pokud přežijí působení mikroorganismů, vyklíčí teprve, až se dostanou na povrch, například po přeházení kompostu, rytí či orbě. Podobný efekt zpomalující nebo znemožňující klíčení semen sukulentů má přemokřený substrát.
 
TEPLOTA
Každý rostlinný druh má pro svůj růst optimální teplotu. Při teplotách nižších nebo vyšších se růst zpomaluje nebo ustává. To platí i pro klíčení semen. Hovoříme o tzv. kardinálních Fouquieria leonilaeteplotních bodech - minimu, optimu a maximu. Některé druhy mají na výši teploty specifické požadavky, určitý význam má i kolísání teplot a rozdíly mezi nejvyšší a nejnižší teplotou.
Teplota je důležitá už při dozrávání plodů a semen, jejich skladování a v prvních dnech po výsevu (teplá voda proniká do semene rychleji než voda studená). Vliv na klíčivost má u některých druhů i krátkodobé vystavení semen vyšším teplotám, zvláště u druhů, rostoucích v místech s pravidelnými požáry. Provedli jsme pokusy se semeny australských i afrických akácií. Část semen jsme těsně před výsevem ponořili na několik minut do horké vody o teplotě 70° C a po vychladnutí vyseli. Kontrolní vzorek semen byl na stejnou dobu ponořen do vody o pokojové teplotě (25° C). Rozdíly byly průkazné. V prvním případě vyklíčilo průměrně 75 procent semen a rychlost klíčení byla vyšší, u kontrolního vzorku jen 33 procent semen.
 
 

Kardinální teploty pro klíčení semen některých rostlin (upraveno podle Kincla)

 rostlina
Minimum °C
Optimum °C
Maximum °C
 vojtěška (Medicago sativa)
1
30
37
 žito seté (Secale cereale)
1-2
25
30
 konopí seté (Cannabis sativa)
1-2
35
45
 len setý (Linum usitatissimum)
2,5
25
30
 mák setý (Papaver somniferum)
3-4
26
32
 pšenice obecná (Triticum aestivum)
3-4
25
30-32
 mrkev obecná (Daucus carota)
4-5
25
30
 tykev turek (Cucurbita pepo)
12
33-34
40
 meloun (Cucumis melo)
12-14
35
40
 tabák (Nicotiana tabacum)
13-14
28
32-35

 
Zkušenosti s výsevy semen různých rodů a druhů rostlin naznačují, že nachází-li se výsev v pásmu kolem optimální teploty, není střídání teplot během dne pro klíčivost rozhodující. Musí však být splněny některé hlavní vnitřní podmínky pro vyklíčení, zejména zralost semene. Nejen naše poznatky ukazují, že v mnoha případech se význam kolísání teplot na klíčivost semen sukulentů přeceňuje. Rozhodující většina kaktusů aj. sukulentů uspokojivě klíčí i při pokojových teplotách, přičemž teplotní optimum (18-22° C) se přibližuje teplotnímu maximu, které je u většiny druhů kolem 35° C.
 
Kaktusářská literatura často uvádí (viz např. Jubilejní sborník Chrudim 1971-1981, Výsevy kaktusů a jiných sukulentů), že hlavně pro druhy žijící v prostředí pouští a polopouští, kde mohou rozdíly mezi denními a nočními teplotami dosahovat až 50 i více stupňů C, je pro úspěšné klíčení jejich semen důležité či přímo nezbytné kolísání teplot. Totéž údajně platí i pro sukulenty vyskytující se na sever a na jih od obratníků a pro mnoho druhů horských.
 
Je prokázáno, že semena mnoha rodů potřebují k vyklíčení přijmout určité množství vody, nabobtnat a zmrznout, popřípadě i opakovaně. Teprve když se potom teplota prostředí přiblíží optimu, začínají klíčit. Bývá to vysvětlováno různými způsoby. Opětovným namrznutím může dojít k poškození testy (osemení) a zvýšení její propustnosti pro vodu a plyny. Testa bývá u mnoha druhů velmi tvrdá, zdřevnatělá, impregnovaná různými látkami, což brání u semen s nízkou energií klíčení proražení klíčku. V jiných případech mohou nízké teploty pomáhat odstraňovat působení chemických brzd, které brání vyklíčení semene, dokud nejsou rozloženy nebo v jiných případech např. odplaveny vodou.
 
Některá zdravá semena vysetá ihned po sklizni neklíčí vůbec nebo jen neuspokojivě. Vysvětlení lze hledat v přírodních podmínkách - ne vždyWelwitschia mirabilis je pro další zachování druhu žádoucí vyklíčení semen po prvním dešti, před obdobím sucha nebo nástupem zimy. Zejména semena sukulentů, žijících na, svým způsobem extrémních, stanovištích, někdy hned nevyklíčí ani při optimálních vnějších podmínkách. Mohou obsahovat chemické látky, které vyklíčení po určitou dobu brání (např. kyselinu abscisovou). Tyto látky vznikají v plodu při dozrávání a dostávají se do semen. Někdy i v jednom plodu mohou být semena s různým obsahem látek brzdících klíčení. Proto se může stát, že po jejich vysetí dojde nejprve k vyklíčení části semen, ostatní pak klíčí postupně v dalších týdnech i měsících. Na biologickém rozkladu inhibitorů klíčení se mohou podílet mimo jiné faktory přítomnost vody, intenzita dýchání semen, jejich vystavení vysokým nebo nízkým teplotám aj. To umožňuje období "spánku" semen zkrátit, ale i prodloužit, chceme- li uchovat delší klíčivost semen.
  
Metody ovlivňující rychlost klíčení semen (jarovizace, stratifikace, skarifikace, užití chemických látek aj.) popíšeme v některém z příštích článků.
 
Jana a Adolf Tomandlovi, únor 2010

 

Ilustrační fotografie (R.Matulová):
1. Jatropha cinerea
2. Adansonia rubrostipa
3. Fouquieria leonilae
4. Welwitschia mirabilis

 

Komentáře

Přidat komentář

Přehled komentářů

balaažova

(frederika, 9. 3. 2011 9:03)

bilini sa roznožuju v hznikom novej bunki