Тұқымның даму кезеңдері

Өсімдіктердің гүлдену кезеңдерінде тозаңдану үрдісі жүреді де іле-шала ұрықтанады. Қосарлана ұрықтанғанда еркек жынысты бір спермий ұрғашы жынысты жұмыртқа клеткасына (жасушасына) құйылады, басқа біреуі екіншілік ядроға қосылады. Соның нәтижесінде ұрықтанған жұмыртқа клеткадан ұрық дамиды, ұрықтанған екіншілік ядродан эндосперм қалыптасады. Ұрықтан тұқым, ал түйіннен (завязь) жеміс дамиды. Ұрық пайда болғаннан толық піскенге дейін – қалыпты өскін беру қаблетіне ие болғанға дейін – бірқатар күрделі өзгерістерге ұшырайды, бір күйден жетілдірілген басқа күйге айналады, басқаша айтқанда тұқымның даму кезеңдері өтеді. Бұл күрделі құбылыс және дәнді дақылдарда барынша тыңғылықты зерттелген, әрі алты кезеңге бөлінген (Н.Н. Кулешов, И.Г. Строна): тұқымның түзілуі (эмбрионалды кезеңі), қалыптасуы, толысуы, пісуі, егін жинағаннан кейінгі пісіп-жетілуі, толық пісуі. Аталған кезеңдер жалпы түрде басқа да дақылдарға тән, алайда әрбір дақыл тұқымдары мен жемістерінің даму кезеңдері мен сатыларында өзіндік жекелеген ерекшеліктері де байқалады.

1. Тұқымның түзілуі немесе пайда болуы. Бұл кезең ұрықтанғаннан өсу нүктесінің (ұрықтың) пайда болу аралығын қамтиды. Аналық өсімдіктен ажыратқанда ұрық әлсіз өскін бере алады және бұл кезеңнің ұзақтығы дақылдарға қарай әртүрлі: күздік бидайда – 7-9 тәулік, жаздық жұмсақ бидайда – 7 тәулік, жаздық қатты бидайда – 10, ал жүгеріде – 10-15 тәулік ж.б.

2. Тұқымның (дәннің) қалыптасуы – ұрықтың пайда болуынан сортқа, буданға тән дәннің түпкілікті ұзындығына жеткенге дейінгі кезең. Бұл кезеңнің ұзақтығы ауа райына, дақылдарға, сорттарға т.б. байланысты шамамен 10-14 тәулікке созылады. Бұл уақытта тұқым (дән) негізінен ұзындығына өседі, дәннің барлық құрам бөліктері қалыптасады да ұрықтың оқшаулануымен аяқталады. Дәннің ішіндегісі сулы жағдайдан сүтті күйге айналады, өйткені эндоспермде крахмал дәндері болады және хлорофилдің молаюынан дән қабығы жасылданады. Қарастырылып отырған кезеңде тұқымда ажырамайтын су мөлшері көп те құрғақ заттар аз, кезеңнің соңына қарай толық пісудің 15-35% құрғақ заттары жинақталады. Тұқым ылғалдылығы қалыптасуының бас кезінде 80 % шамасында, ал соңына қарай 65 %-ға дейін төмендейді. Эндосперм күйіне сәйкес бұл кезеңді екі сатыға бөлуге болады: қоймалжың-сұйық және сүттену алдындағы күйлері: қоймалжың-сұйық күйінде дәннің ылғалдылығы 80 %, ал сүттену алдында – 65 %-ды құрайды.

3. Тұқымның (дәннің) толысуы. Қорлық заттардың қарқынды түрде жинақталуымен сипатталады. Азотты заттар амин қышқылдары мен төмен молекулалы ақуыз (белок) түрінде жинақталады, көмірсулары (углеводтар) сахароза мен глюкоза – фруктоза түрінде және крахмал синтезделеді, ал май синтезі өте аз мөлшерде болады.

Тұқым бұл кезеңде негізінен қалыңдығы мен көлденеңіне барынша ұлғайып өседі, эндосперм ткандары толығымен құралады. Құрғақ заттардың молаюына байланысты (толық пісудегі мөлшердің 85-90 %) тұқым ылғалдылығы 40 %-ға дейін төмендейді. Бұл кезеңнің ұзақтығы 20 тәуліктей, бірақ ауа-райы құрғақ, әрі ыстық болғанда 12-15 тәулікке дейін қысқарады да, күн салқын әрі ылғалды болғанда 25-30 тәулікке дейін созылады. Бұл кезеңді екі сатыға ажыратуға болады: сүттене пісу -дәннің консистенциясы сүт тәрізді ақ масса, қабығы жасыл түсті; қамырлана пісу – эндоспермі қамыр түстес күйге ие болады, дән қабығы сарғыштана бастайды, өйткені хлорофилл жоғалады (ол тек қана дән тілігінде сақталады). Өсімдік сарғая бастайды, жасыл түс жоғарғы жапырақтар мен масақша қауызында ғана сақталады.

4. Пісу – дәннің толысуы аяқталғанша басталады. Бұл кезеңде пластикалық (қорлық) заттардың қозғалуы әлі тоқтамайды (10 – 15%), бірақ оның пәрменділігі төмендейді және балауызданып пісудің ортасына қарай толық тоқтайды. Тұқымдарда (дәндерде) полимеризация жүреді де, пластикалық заттар қорға айналады. Мәселен, алейрон дәндері мен клейковиналы (дән уызы) ақуыздар (белоктар) түзіледі, қорлық крахмал синтезделеді, тұқым аналық өсімдіктен ажырай бастайды, бұл кезде оның ылғалдылығы қоршаған ортаға байланысты өзгереді: күндіз, әсіресе тал түсте тұқым құрғақтау болады, ал кешке қарай және түнде олар ылғалданады. Сондықтан тұқымдық алқаптарда (егістікте) дестелерді күндізгі сағаттарда бастыру керек. Бұл кезеңде эндосперм балауызданып, созылмалы болады, тұқым ылғалдылығы 40 – 20% - ға дейін төмендейді. Пісу кезеңінің ұзақтығы метеорологиялық жағдайларға байланысты 6 – 12 тәулікке созылады.

Пісу кезеңі екі қосымша кезеңге (сатыға) бөлінеді: балауыздануы және толық пісуі. Блауызданып пісудің өзі үш деңгейге бөлінеді: басы, ортасы және соңы. Балауызданып пісудің бас кезінде дән жасыл түсін мүлде жоғалтады, іріленіп жылтырланады, тырнақпен жеңіл кесіледі. Бұл сатыда негізінен қоректік заттардың қозғалуы аяқталады (толық пісуден 95 – 98%). Балауызданып пісудің ортасында дән әлі тырнақпен кесіледі, эндосперм ақ, ұнды немесе жылтыр. Бұл кезеңде тұқымда пісу үрдісі аяқталады, тұқымдық егістіктерді дестеге шабуға болады. Балауызданып пісудің соңында дән тырнақпен кесілмейді, бірақ оның ізі қалады, ылғалдылығы 20 – 25%-ға дейін төмендейді де көлемі мен түсі толық пісу кезеңіндегі сияқты болады. Тұқымдық алқаптарды осы кезеңде шапқан дұрыс. Қазақстан Республикасының «А. И. Бараев атындағы астық шаруашылығы ғылыми - өндірістік орталығы» РММ – нің деректеріне қарағанда бидай тұқымының өнімі осы кезеңде орғанда, дән ірілігінің есебінен жоғары болады: балауызданып пісудің басында бидайдың 1000 дәнінің массасы – 32 г, соңында – 35,2г болады; сонымен қатар балауызданып пісудің соңында орғанда өсімдіктер дестеде аз уақыт жатады (3 – 4 тәулік), мұның өзі тұқым сапасына жақсы әсер етеді, өйткені қосалқы ылғалдану мүмкіндігі азаяды.

Толық пісу сатысы (кезеңі) екі деңгейге бөлінеді: толық пісудің басы және толық пісу. Толық пісудің бас кезінде тұқым қатты, тырнақпен із де салынбайды, ылғалдылығы – 20 – 18%. Бұл деңгейде егінді комбайнмен тікелей орып жинау ұсынылады. Толық пісу кезіндегі тұқым ылғалдылығы – 17 – 16%, ол жеңіл аздаған шығынмен үгітіледі, құрғақ, сапалы.

Тұқымның толысуы мен пісуі сыртқы ортаның факторларына байланысты: жылуға, топырақ пен ауаның ылғалдылығына, топырақтың құнарлылығына, өсімдіктің жарықталуына т. б.

Қоршаған орта кезеңдер мен кезеңдердің ұзақтығын ғана емес, сонымен бірге олардың сипатын өзгертеді және бұл түқымның себу мен өнімдік қасиеттеріне әсер етеді. Егер тұқымның қалыптасуы мен толысуы кезеңінде ауа-райы ыстық, әрі құрғақ болып топырақта ылғал аз болса, онда дәнді «ыстық үрады», немесе ол «демікпеге» ұшырайды, Кейде өсімдіктің әлсіреуі одан әрі созылып, дәннің қатты сусыздануына әкеліп соғады, биохимиялык үрдістер өзгереді, солардың салдарынан семіп калған 1000 дәннің массасы төмен тұқым алынады.

Тұқымның қалыптасу, толысу және пісу процесінде оның химиялық құрамында айтарлықтай өзгерістер болады, бұларға тұқымның биологиялык сапасы да тәуелді.

Тұқымның пісуіне қарай бірте-бірте май, углевод және бе­лок түріндегі пластикалық заттар жиналады. Егер толысу кезінде олар жеңіл ерігіш жай қосылыстар интенсивті түрде кірсе, пісу соңында олар нашар еритін күрделі қосылыстарға айналады да қоректік заттардың қоры ретінде жинақталады. Негізгі қоректік заттардан басқа тұқымда ферменттер (биологиялық катализаторлар), өсіргіш заттар, органикалық қышқылдар, алкалоидтар, минералды заттар т. б. жинақталады.

Толысу-пісу ұзақтығына және қоректік заттардың тұқымға келіп түсу интенсивтілігіне ауа райы және агротехникалық жағдайлар елеулі әсер етеді. Ауа райы ыстық және құрғақ, топы­рақта ылғал жеткіліксіз болғанда тұқымға түсетін пластикалық заттар азаяды «демікпе» және «ыстық ұруы» кезінде мүлде тоқтайды, осылардың нәтижесінде егін өнімі мен сапасы нашарлайды. Мұндай жайт Солтүстік Қазақстан жағдайында толысу-пісу кезеңінде құрғақшылық ұзаққа созылғанда дүркін-дүркін байқалып тұрады.

Салқын әрі жаңбырлы ауа райы тұқымның толысуы мен пісуін ұзартады, дәннің химиялық құрамы өзгереді, өйткені кейбір заттар өзінің түпкі күйіне айналып үлгермейді. Төменгі тем­пературада және ауаның жоғары салыстырмалы ылғалдылығында тұқымда белоктың мөлшері азаяды.

Тұқымның тамырында тұрып піскенімен оның дамуы әлі аяқталған жоқ.

5. Тұқымның егін жинағаннан кейінгі пісіп-жетілуі. Толық пісу кезеңінде жиналған көптеген танаптық дақылдардың тұқымдары (жемістері) қолайлы жағыдайларда көктеткенде өнбейді, немесе олардың өну қуаты мен өнгіштігі төмен болады. Мұндай тұқымдар морфологиялық тұрғыдан алғанда жетілсе де, физиологиялық жағынан шала піседі және өніп – көктеу қабілетіне белгілі мерзімде сақтағаннан кейін ғана ие болады. Піскеннен толық өнгіштікке жеткенге дейінгі уақытты тұқымның егін жинағаннан кейінгі пісіп – жетілуі деп атайды. Ол тұқымның тыныштық кезеңі (күйі) түрінде байқалады. Тұқымның тыныштық кезеңі – тірі тұқымдардың қалыпты жағдайларда өнбейтін немесе өте баяу өнетін күйі. Бұл ұзақ эволюциялық үдерістің нәтижесінде орта белдеудің өсімдіктері қалыптастырған қасиет, ол өсімдіктердің өсіп-дамуына қолайлы жағдайларда тұқымның өніп-көктеуін қамтамасыз етеді және түрдің сақталуына мүмкіндік жасайды. Егін жинағаннан кейінгі тұқымның пісіп-жетілу ұзақтығы өсімдік түрі мен сортына, дәннің толысып пісу, жинау және сақтау жағдайларына байланысты. Мәселен, жүгері, қарақұмық, эспарцет т.б. тұқымдарына өте қысқа егін жинағаннан кейінгі пісіп-жетілу кезең тән – бірнеше тәулік, ал еркекшөп, арпа, күнбағыс ж.б. – 20-30 тәулікке дейін, кейде одан да ұзақ мерзім қажет. Күздіктер жаздық дақылдарға қарағанда біршама қысқа егін жинағаннан кейінгі пісіп-жетілу кезеңімен ерекшеленеді. Пісу мен егін жинау жағдайларының әсері мынадан байқалады: ауа-райы ылғалды әрі салқын болғанда тұқымның егін жинағаннан кейінгі пісіп-жетілу кезеңінде тұқымда күрделі биохимиялық үдерістер жүреді: жоғары молекулалы ақуыз (белок) қосылыстарының синтезі аяқталады, дербес май қышқылдары майға айналады, көмірсуларының молекулалары іріленеді, ферменттердің қызметі әлсірейді, тұқым қабығының ауа-су өткізгіштігі артады. Кезеңнің басында тұқымның өнгіштігі төмен, ал соңында – қалыпты деңгейге жетеді.

6. Тұқымның толық пісу кезеңі – оның толық өнгіштікке жеткен кезеңінен басталады, басқаша айтқанда, тұқым барлық жағынан да жаңа тіршілік үрдісін (циклын) бастауға дайын. Коллоидтар тоза бастайды, ал бұл құбылыс әлсіз тыныс алу мен қабаттас жүреді. Осы күйінде тұқым өнгенге дейін сақталады немесе ұзақ сақтаудың нәтижесінде опат болады (шіриді).

Қарастырылған тұқымның даму кезеңдері негізінен дәнді астық дақылдарына тән. Алайда дәнді бұршақ, майлы дақылдарды, мал азықтық шөптерде тұқым мен жемістің пайда болуы жобамен дәнді астық дақылдарына ұқсас. Бұл танаптық дақылдарда тұқымның өзіне тән қоректік заттар синтезіне байланысты біраз ерекшеліктер байқалады. Мұны күнбағыс мысалында қарастырып көрейік.

Күнбағыс тұқымының даму үрдісінде төрт кезең ажыратылады: шекілдеуік көлемінің қалыптасу кезеңі, дән (ядро) көлемінің қалыптасу кезеңі, толысу және пісу кезеңдері.

1. Шекілдеуік көлемінің қалыптасу кезеңі гүлденуге дейін басталады да ұрықтанғаннан соң 6-14 тәуліктен кейін аяқталады. Ұрықтанғаннан кейін шамамен 6 тәулікте ұзындығы, ал 8-14 тәулікте ені мен қалыңдығы қалыптасады.

2. Дән (тұқым) көлемінің қалыптасу кезеңі ұрықтанғаннан кейін басталады. Ұзындығы, қалыңдығы мен ені төртінші тәулікте айтарлықтай өсе бастайды және 12-14 – тәулік дегенде аяқталады.

3. Толысу кезеңі тұқым көлемінің қалыптасу кезеңінің соңында басталады да шекілдеуікке құрғақ заттардың жинақталуы мен майдың қорлануы тоқтағанда аяқталады. Әдетте бұл шекілдеуік ылғалдылығы 38-40 %-ға дейін төмендегенде іске асады.

4. Пісу кезеңінде ылғалдылығы азайып, кебу үрдісі жүреді. Тұқым егін жинағаннан кейінгі пісіп-жетілу күйіне өтеді. Пісу кезеңінің ішінде пісу деңгейлері ажыратылады: жинау деңгейі – шекілдеуік ылғалдылығы 18-20 %, шаруашылық деңгейі – шекілдеуік ылғалдылығы – 12-14 % және тамырында тұрып қалу деңгейі – шекілдеуік ылғалдылығы 12 %-дан төмен.

Жоғарыда келтірілген деректер көрсеткендей, шекілдеуіктің даму үрдісінің негізіне ылғалдылық алынған, алғашқы екі кезеңге ғана басқа белгілер алынған. Бұл кескін де дәнді дақылдар тұқымдарының даму кезеңдерімен сәйкес келіп тұр, тек қана бірінші кезеңді – шекілдеуіктің қалыптасу кезеңін – тереңірек білген дұрыс.

Сонымен, тұқым және жеміс түзу үрдісі әртүрлі дақылдарда бәріне ортақ биологиялық заңдылықтарда өтеді.