Über den Einfluß von Vorquellung und Rücktrocknung der Karyopsen vor der Aussaat auf die Entwicklung und einige Stoffwechselprozesse von Getreidepflanzen

Zusammenfassung

Von Henckel (1956, 1964 etc.) wird angenommen, daß durch eine Que llung und Rücktrocknung von Samen oder Körnern vor der Aussaat eine physiologische Umstimmung („Abhärtung“) der späteren Pflanzen induziert wird, verbunden mit charakteristischen Änderungen in der Intensität des Stoffwechsels, vor allem der Aktivität verschiedener Enzyme. Wir haben einige der angegebenen Befunde überprüft und das Verhalten von Getreidepflanzen aus derartig vorbehandeltem Saatgut unter mitteleuropäischen Klimaverhältnissen ermittelt.

Mit zunehmender Quellungsdauer vor der Aussaat nahm nach Rücktrocknung die Keimfähigkeit des Saatgutes ab. In der Wachstumsintensität waren die Kontrollpflanzen den Versuchpflanzen etwas überlegen. Der von Henckel angegebene erhöhte Wassergehalt und osmotische Wert in Pflanzen aus „abgehärteten“ Karyopsen ließ sich nicht bestätigen. Aus den geringen Unterschieden in der Intensität der Transpiration kann ebenfalls nicht auf einen unterschiedlichen Resistenzzustand geschlossen werden. Die Sauerstoffaufnahme der vorbehandelten Pflanzen war allgemein niedriger als die der Kontrollen ; auch eine erhöhte Atmung infolge der Saatgut-Vorbehandlung war nicht nachweisbar. Eine Aktivitätserhöhung der untersuchten Fermente konnte unter unseren Versuchs- und Klimabedingungen weder bei Karyopsen noch bei Keimlingen oder verschieden alten Getreidepflanzen, die aus rückgetrockneten Körnern angezogen wurden, festgestellt werden. Die Vorbehandlung des Saatgutes übte in der Regel einen negativen Einfluß auf die Aktivität von Amylase, Phosphatase, Katalase und Peroxydase aus. Der Gehalt an energiereichen Di- und Triphosphaten, die möglicherweise an der Induktion der Frostresistenz beteiligt sind, erhöhte sich zwar in Keimlingen aus rückgetrockneten Karyopsen etwas, doch war dieser Konzentrationsanstieg nicht annähernd so groß wie nach einer Kälteabhärtung der Pflanzen selbst. Aus unseren Befunden ergaben sich keine Hinweise, daß eine Saatgutvorbehandlung nach Henckel zu einer bleibenden Abhärtung der Pflanzen führt.

Summary

It is assumed by Henckel (1956, 1964 etc.) that soaking and redrying of seeds or caryopses, respectively, before sowing do induce a physiological change (“hardening”) of the plants growing later on. This should be combined with characteristic changes in the intensity in metabolic processes above all concerning the activity of some enzymes. We have checked some of these statements by investigation of cereals grown from seeds pretreated by Henckel's method under the climatic conditions of Middle Europe.

With increasing time of soaking before redrying and sowing the germination rate of seeds has been reduced. In comparison with plants resulting from pretreated seeds the controls showed a slightly promoted growth. An increase of water content as well as of osmotic value in resulting (“hardened”) plants, as said by Henckel, we could not confirm. From the only very small differences between the transpiration rate of plants grown from “hardened” and untreated caryopses it is not possible to conclude upon a different degree of hardiness. In general in comparison with the controls the oxygen uptake of plants from caryopses exposed to a pre-sowing treatment was diminished. Also an increased respiration of resulting plants induced by seed treatment was not provable. An increased activity of the enzymes investigated we could not find neither in treated caryopses nor in seedlings or plants of different age grown from them. In general the pre-sowing treatment had a negative influence on the activity of amylase, phosphatase, catalase, and peroxidase. The content of high energy di- and triphosphates, possibly taking park in induction of frost resistance, showed a slight increase in pretreated caryopses, but this increase was not approximately as high as after direct cold treatment of plants. Our investigations have not shown any signs that the pre-sowing seed treatment by Henckel's method does induce a persistant hardiness of plants.

Краткое содержание

Генкелъ (1956, 1964 и др.) считает, что благодаря замачиванию и последующему высушиванию семян перед посевом индуцируется некая физиологическая перестойка („закалка“) будущих растений, связанная с характерными измениями интенсивности обмена веществ и, главным образом, активностщю различных ферментов. Мы пересмотрели иекоторые из приведенных данных и изучили новедение растений хлебных злаков, выращенных из предварителъно обработанных семян в климатических условиях Средней Европы.

С продлением времени замачивания перед посевом, после высушивания, ухудшалосъ прорастание семенного материала. По интенсивности роста подопытные растения немного уступали контролъным. Повышенное содржание воды и более интенсивный осмос у растений из „закаленных“ семян, как следовало ожидатъ по Генкелю, подтверждены не были. Малая разница интенсивности транспирации также не позволяет сделать заключение о различных состoяниях устойчивости. Поглощение кислорода у растений прошедших предпосевную обработку было в общем ниже, чем у контроля; более интенсивное дыхание, как следствпе обработки семян, тоже не наблюдалосъ. Повышение активности исследованных ферментов в условиях нашего опыта и климата не было обнаружено ни у зерновок, ни у растений различного возраста, выращенных из высушенных перед посевом семян. Предпосевная обработка семян оказывала, как правило, отрицателъное влияние на активностъ амилазы, фосфатазы, каталазы и пероксидазы. Содержание дифосфатов и трифосфатов богатых энергией, могущих. участвоватъ в индукции морозоустойчивости, хотя и было повышено у молодых растений, выращенных из обработанных семян, но это повышение было несравнимо ниже, чем при закаливании холодом самих растений. Наши данные не дают никаких указаний на то, что предносевная обработка по Генкелю ведет к прочной закалке растений.