جوانه زنی بذر و عوامل موثر بر جوانه زدن
سبز شدن و جوانه زنی مناسب بذر و استقرار گیاهچه مراحل مهم چرخه رشد و بقای گیاه هستند. تراکم گیاه میزان هجوم علف های هرز و کارآیی مصرف مواد غذایی و آب موجود بر عملکرد و کیفیت محصول اثر دارند. این محتوا از سایت دی مگ به مطالعه جوانه زنی بذر و عوامل موثر در جوانه زدن گیاه می پردازد.
درصد جوانه زنی بذر
Germination یا جوانه زنی بذر مجموعه ای از فرایندهایی است که با جذب آب توسط بذر زنده خشک بدون خواب آغاز شده و با طویل شدن محور جنینی خاتمه می یابد. بنا به تعریف انجمن بین المللی آزمایش بذر ISTA (۲۰۱۰)، جوانه زنی بذر مرحله ای از سبز شدن و نمو گیاهچه است که نشان می دهد بذر از لحاظ ساختارهای ضروری توانایی تولید یک گیاه مناسب را در شرایط مساعد مزرعه ای دارد یا نه؟ بنابراین درصد جوانه زنی نسبت تعدادی از بذرهاست که تحت شرایط و مدت معین قادر به تولید گیاهچه های طبیعی هستند.
فرایندها و عوامل موثر در جوانه زنی بذرها
آسیب پذیرترین مراحل در چرخه زندگی گیاه جوانه زنی بذر و استقرار گیاهچه است. مراحل جوانه زنی منجر به آغاز رشد در جنین راکد، نمو گیاهچه و سبز شدن از خاک می شود.
فرایندها و عوامل موثر در جوانه زنی بذرها
- برای آغاز فرایندها مواد ذخیره ای غیر محلول باید ابتدا آبگیری کنند.
- برای آبگیری و فعال شدن مجدد آنزیم ها، غشاها و اندامک های سلولی انرژی تنفسی بیشتری نسبت به بذر خشک لازم دارند.
- تنظیم کننده های رشد داخلی در کنترل صحیح فرایندها مؤثر هستند.
- بسیاری از وقایع متابولیکی در جوانه زنی از نظر زمانی بین اندام های مختلف بذر معین و بین بذرهای گونه های مختلف متفاوت است.
- عبور از یک فعالیت به فعالیت دیگر زمانی میسر می شود که آستانه مناسب وقایع توسط تنظیم کننده های داخلی و یا شرایط محیطی مختلف ایجاد شود.
- مانند در دسترس بودن آب، اکسیژن، دما، مواد غذایی و آللوپاتی ناشی از مواد سمی خارجی
شرایط فیزیولوژیک برای جوانه زنی بذر
- جوانه زدن بذر و استقرار گیاهچه در شرایط محیطی نامساعد اهمیت دارد. مانند خشکی، آب کم، نوسان دمایی زیاد و میزان تبخیر بالا.
- بذرهای در حال جوانه زدن آب را از منابع آب-خاک باید جذب کرده و بر لایه های فشرده خاک غلبه کنند.
- خشک شدن لایه های سخت مانع مکانیکی جوانه زنی بذر و استقرار گیاهچه هستند و منجر به کمبود اکسیژن و آسیب های دمای بالا می شوند.
- بذرهای ریز یا بذرهای نزدیک به سطح خاک که کاهش محتوای آب-خاک و افزایش مقاومت لایه خاک در آنها سریعتر اتفاق می افتد به این لایه های خاک حساس تر هستند.
عوامل اکولوژیکی موثر در جوانه زنی بذر
- رشد بذر روی گیاه مادری، دمای خاک، حساسیت به نور، عمق فرو رفتن بذر، رطوبت بذر، موفقیت یا شکست گیاه اثر می گذارد.
- چرای زیاد، فشردگی توسط وسایل نقلیه و عبور حیوانات از عوامل محیطی غیرمناسب هستند.
- فضای نامناسب، عمق بذر و آماده سازی ناکافی بستر بذر از عوامل محیطی نامناسب هستند.
عوامل اکولوژیکی موثر در جوانه زنی بذر
نیازهای محیطی جوانه زنی بذر
جوانه زنی بذر تا حدودی مستقل از محیط مورد نیاز برای نمو گیاهچه است. گیاهچه پس از جوانه زنی در زیر خاک فتوسنتز نمی کند. زمانی که گیاهچه به سطح خاک راه نیافته برای نمو نیازی به نور به جز برای تنظیم یا شروع فعالیت و دی اکسید کربن ندارد. با وجود این سایر عوامل محیطی مانند آب، دما و اکسیژن ضروری است.
نیاز آبی جوانه
تعیین بیولوژیکی اثرات آب-خاک بر جوانه زنی بذرها باتوجه به محتوا و پتانسیل آب-خاک وابسته به اجزای خاک، غلظت، میزان و جهت فرایندها آبگیری و سابیدگی مشکل است. جذب آب پیش نیاز جوانه زنی بذر است. جذب آب از خاک مرطوب به ویژگی های آب موجود در بذر و خاک بستگی دارد. مقدار آب برای جوانه زنی بذر بسیار کم است.
- آب بر اساس اختلاف پتانسیل بین بذر و خاک از خاک به بذر جریان می یابد.
- به وسیله ضریب انتشار آب در خاک کنترل می شود.
- پتانسیل کل آب، بذر خشک در مقایسه با خاک بسیار کم بوده و بذر می تواند آب را به سرعت از خاک جذب کند.
- نیروی محرک شیب پتانسیل آبی به صورت اختلاف پتانسیل آبی بذر و خاک و مسافت محاسبه می شود.
- در آغاز جذب آب بسیار زیاد است و با حصول سطح آب مورد نیاز بذر کاهش می یابد.
- به علت نیاز آبی ریشه چه و تارهای کشنده در مراحل انتهایی رشد گیاهچه آب بیشتری برای نمو مورد نیاز است.
- گونه ها و ارقام از نظر نیاز آبی برای جوانه زنی متفاوت هستند.
- این اختلاف به رژیم های مختلف آب خاک و شرایط فیزیکی خاک در طول جوانه زنی مربوط می شود.
نیاز دمایی بذر
دما از نظر آب و فعالیت بیولوژیکی بذرها بر ویژگی های خاک اثر می گذارد. دمای خاک به صورت روزانه و فصلی تغییر می کند و مانند مشخصات محل و عرض جغرافیایی به رطوبت خاک، ساختار لایه بندی و رنگ خاک بستگی دارد. دمای محیط برای جوانه زنی بذرها با توجه به گونه گیاهی باید مناسب باشد. دامنه دمایی مناسب، دوره های دمایی روزانه و فصلی افزایش دهنده جوانه زنی القای خواب ثانوی و اثرات ترکیبی تنش کم آبی و دما بین گونه ها متفاوت است. جوانه زنی معمولاً تحت تأثیر اثرات متقابل دما، پتانسیل آبی و جریان آب در خاک و اختلافات در سرعت فعالیت بیولوژیکی بذر قرار می گیرد. اثر منفی تنش کم آبی بر بذرهای در حال جوانه زنی با افزایش دما تشدید می شود و مراحل جوانه زنی و رشد گیاهچه را تحت تأثیر قرار می دهد.
نیاز دمایی بذر
نیاز به اکسیژن و دی اکسید کربن
میزان تبادلات گازی معمولاً بر فعالیت بیولوژیکی خاک و رقابت برای اکسیژن در بذرهای در حال جوانه زنی اثر می کند در هر ،حال اثرات آنها پیچیده بوده و توجیه آن از نظر بیولوژیکی مشکل است. این تعریف نیاز به اطلاعات در مورد روابط بین فرایندهای انتشار در منافذ مملو از هوا، در لایه نازکی از آب که تنفس را کنترل می کند و تولیدات حاصل از تجزیه مواد دی اکسید کربن، نیتروژن نیتریت، سولفید هیدروژن، اتیلن و متان دارد. وجود اکسیژن در جوانه زنی به عنوان گیرنده نهایی الکترون در تنفس و سایر مراحل اکسیداتیو ضروری است.
سرعت جوانه زنی بذر گیاه
کمبود اکسیژن سرعت جوانه زنی اکثر گونه ها را کاهش داده و یا متوقف می کند. وجود اکسیژن در مراحل اولیه جوانه زنی بذر برای انجام فعالیت های متابولیکی ضرورت دارد که با افزایش شدید تنفس در بذرها مشخص می شود. افزایش تنفس شروع مرحله رشد و سبز شدن گیاهچه را نشان می دهد. بین وجود اکسیژن و آب برای بذرهای در حال جوانه زنی رابطه معکوس وجود دارد که از حلالیت و قابلیت انتشار بسیار پایین اکسیژن در آب ناشی می شود. ضخامت لایه آبی که بذر در حال جوانه زنی را پوشانده و پوسته بذر به ویژه موسیلاژ که ضریب انتشار بسیار کمی برای اکسیژن دارد بر فراهم بودن اکسیژن اثر دارند.
منبع: کتاب فیزیولوژی خواب و جوانه زنی بذر
دیدگاهتان را بنویسید