Почему многие семена не прорастают при избытке воды в почве?

Коротко: «топят» не саму семечку, а её дыхание.

Для запуска прорастания семя должно набрать воду (имбибиция), а затем резко активировать ферменты и дыхание, чтобы получать АТФ для синтеза белков, удлинения корешка и т.д. При избытке воды почвенные поры заполняются жидкостью, и вот что идёт не так:

1. Почти нет кислорода.
   Кислород из воздуха диффундирует через воду в ~10 000 раз медленнее, чем через воздух. В переувлажнённой почве газообмен резко падает: вокруг семени возникает гипоксия/аноксия. А без аэробного дыхания семя не получает достаточно энергии — ферменты работают вяло, синтезы тормозятся, росток не может «пробить» оболочки.

2. Переход на «аварийное» брожение вреден.
   При нехватке O₂ семя вынуждено частично переходить на анаэробные пути (молочнокислое/спиртовое брожение). Это малоэффективно по энергии и накапливает токсичные продукты (этанол, органические кислоты), которые повреждают ткани зародыша.

3. Активируются водолюбивые патогены.
   В сырой, холодной среде быстро развиваются грибы и оомицеты (Pythium, Phytophthora и др.) — классическая «чёрная ножка»/загнивание семян. Даже жизнеспособные семена могут сгнить до выхода корешка.

4. Переувлажнение часто сопровождается холодом.
   Насыщенная водой почва медленнее прогревается и быстрее отводит тепло. Низкая температура тормозит работу гидролаз (амилазы и пр.), задерживает мобилизацию запасов и удлиняет период, когда семя уязвимо к гипоксии и гнилям.

5. Химические сдвиги в воде.
   При застое и восстановительных условиях в почве накапливаются восстановленные формы Fe²⁺, Mn²⁺, сероводород и органические кислоты — всё это дополнительно токсично для проростков. Одновременно возможен вымыв из семени некоторых регуляторов и ионов, нарушающий тонкий баланс сигналов прорастания.

Итого: влаги нужно «достаточно, но не болото». Оптимум — равномерно влажная, рыхлая почва с воздухом в порах. Тогда семя и напьётся, и сможет дышать.