種子萌發(fā)的外界條件

1、種子萌發(fā)的外界條件  種子萌發(fā)必須具備一定的外界條件。這些外界條件是：充足的水分，適宜溫度和足夠的氧氣；近年研究表明，很多種子的萌發(fā)對(duì)光或暗尚有一定的要求。一、水分水分是種子萌發(fā)的第一個(gè)因素，萌發(fā)首先從吸水開始。風(fēng)干種子的含水量極低，一般只有其總重的520，禾谷類種子約為1012。干種子的原生質(zhì)處于凝膠狀態(tài)，只能進(jìn)行極微弱的呼吸作用。種子吸水后，種皮變軟，利于氣體交換，隨著水分的增加，呼吸作用加強(qiáng)。干種子最初的吸水是依靠吸脹作用進(jìn)行的，即依靠細(xì)胞的膠體物質(zhì)進(jìn)行物理過程的吸水。因此不論是活種子還是死種子都同樣能進(jìn)行吸脹。吸脹引起膠體膨脹，產(chǎn)生很大壓力，使種皮破裂，胚根向外伸展。種子吸脹

2、能力的強(qiáng)弱，決定于種子的化學(xué)成分，種皮或果皮對(duì)水分的透性以及環(huán)境中水分的有效性，其中化學(xué)成分是最基本的。蛋白質(zhì)含量高的種子，其吸脹能力高于淀粉含量高的種子，如豆類種子的吸脹能力大大超過禾谷類種子，前者的吸水量接近或超過本身的干重，而后者一般約占種子干重的1/2（參看表8-5）。 種子萌發(fā)時(shí)吸水的第一階段是吸脹作用，吸脹壓可達(dá)1000個(gè)大氣壓，這一過程的溫度系數(shù)較低，表明是物理過程。非休眠種子水分吸脹完成后，一些代謝活動(dòng)已開始進(jìn)行，其中包括酶的活化和重新合成。第二階段是吸水的停滯（滯后）期，在第二階段中代謝過程加速進(jìn)行，并進(jìn)入吸水的第三階段，出現(xiàn)另一個(gè)迅速吸水過程，此時(shí)正是胚根外露。至于休眠種子

3、或死種子卻停留在第二階段的狀態(tài)，沒有核酸和蛋白質(zhì)等的合成。水雖是種子萌發(fā)不可缺少的條件，但若土壤水分過多，也妨礙種子萌發(fā)。當(dāng)土壤水分接近于田間持水量60時(shí)，較有利于種子萌發(fā)。二、溫度    溫度是種子萌發(fā)必需的第二個(gè)因素，不同植物種子萌發(fā)所需溫度范圍不同，過高或過低溫度均會(huì)延遲種子萌發(fā)，或者降低發(fā)芽率。最適溫度是指種子在這個(gè)溫度中能在最短時(shí)間內(nèi)獲得最高發(fā)芽率；最低溫和最高溫是指種子仍能萌發(fā)的最低與最高溫度（表8-6）。同一作物不同品種對(duì)溫度要求不同。作物種子萌發(fā)溫度因原產(chǎn)地不同而異，若原產(chǎn)于高緯度地區(qū)的種子，萌發(fā)要求的溫度較低，而原產(chǎn)低緯度地區(qū)的種子，萌發(fā)要求的溫

4、度較高。了解不同植物種子萌發(fā)所要求的溫度，對(duì)于確定播種期很重要。對(duì)于早春作物更要注意選擇適當(dāng)?shù)牟シN期，播種時(shí)的平均地溫，對(duì)于種子萌發(fā)是個(gè)決定因素。 三、氧氣    種子萌發(fā)時(shí)隨著吸水呼吸逐漸加強(qiáng)，需要吸收大量的氧，因此氧是種子萌發(fā)的必要條件。一般作物種子需要空氣含氧量在10以上才能正常萌發(fā)，尤其是含脂肪較多的種子，如棉花、花生種子萌發(fā)時(shí)，比淀粉種子要求更多的氧氣。當(dāng)周圍空氣含氧量下降至5以下時(shí)，多數(shù)作物種子都不能萌發(fā)，遇到土壤水分過多時(shí)，就會(huì)爛種。蔬菜種子通常需要510的氧才能萌發(fā)，黃瓜和蔥能耐較低的氧分壓，而芹菜和蘿卜對(duì)氧分壓的降低十分敏感。播種過深或土壤積水都

5、會(huì)造成土壤缺氧，影響到種子的正常萌發(fā)。在農(nóng)業(yè)措施上實(shí)行深耕、平整土地、改良土壤等，目的之一是為了增加土壤中的氧氣。播種深度直接關(guān)系到萌發(fā)時(shí)的氧供應(yīng)，不同作物種子萌發(fā)對(duì)氧的要求不同，要根據(jù)種子萌發(fā)特性決定播種深度。水稻對(duì)土壤中缺氧的耐受力較強(qiáng)，能在較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)進(jìn)行無氧呼吸。但水稻種子的健全萌發(fā)仍需要良好的供氧條件。在缺氧情況下只長(zhǎng)胚芽鞘，而根的生長(zhǎng)很慢，長(zhǎng)出的幼苗很弱。因胚芽鞘的生長(zhǎng)只有細(xì)胞伸長(zhǎng)而沒有細(xì)胞分裂，只要供給充足的水分就可以；根的生長(zhǎng)既有細(xì)胞分裂，又有細(xì)胞伸長(zhǎng)，而細(xì)胞分裂需氧。在缺氧的情況下生長(zhǎng)過久，會(huì)因無氧呼吸消耗較多的有機(jī)物，釋放較少的能量，還會(huì)積累過多的酒精使種子中毒，秧苗不扎根

6、。因此在秧苗期間需要注意秧田排水，保證氧的供應(yīng)才能培養(yǎng)壯秧。四、光對(duì)于栽培植物的種子，光作為萌發(fā)的一個(gè)因子也許并不普遍地覺察到；可是在自然界的植物中，對(duì)光敏感的種子卻很多，其中有些種子只能在暗處萌發(fā)，而更多的種子萌發(fā)卻受到光照所促進(jìn)。早在1907年就有人研究過946種種子，發(fā)現(xiàn)光對(duì)其中672種種子萌發(fā)有促進(jìn)作用，而對(duì)258種種子有抑制作用，其余的為不受光影響的種子。萌發(fā)時(shí)需要光的種子叫需光種子，如萵苣和煙草；而另一些植物種子的萌發(fā)則受到光的抑制，叫嫌（忌）光種子，如老槍谷（莧屬的一種）、蔥屬的若干種。大多數(shù)農(nóng)作物種子萌發(fā)時(shí)對(duì)光照的敏感性不大。種子對(duì)光的需要是一種保護(hù)作用。小粒種子貯藏物少，假如

7、在埋土太深下萌發(fā)，未出土前已耗盡貯藏物質(zhì)，萌發(fā)對(duì)光的需要可防止這種情況的發(fā)生，使種子只能在地面或靠近地面萌發(fā)。為光所抑制的萌發(fā)也是一種保護(hù)作用，可使緩慢生長(zhǎng)的種子免于在一次陣雨后在地面上萌發(fā)，以至在幼苗根部長(zhǎng)成前已干燥死亡。種子的感光性是可逆的，即在紅光（660nm）照射下具有促進(jìn)萌發(fā)的效果，而遠(yuǎn)紅光（730nm）照射可以逆轉(zhuǎn)，這種可逆現(xiàn)象，能在同一種子中反復(fù)多次（表8-7）。目前已知這一可逆反應(yīng)是由于光敏色素吸收了這兩種光而引起一系列生物化學(xué)變化，從而促進(jìn)或抑制種子萌發(fā)。 在研究赤霉素和激動(dòng)素對(duì)種子萌發(fā)的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)赤霉素可以代替紅光的作用，促進(jìn)萵苣種子在暗處萌發(fā)，對(duì)煙草種子也有同樣的作用。激動(dòng)素也能在暗