جذب آب توسط بذر و گیاهچه
اگر مقدار بهینه آب فراهم باشد جذب آب توسط بذر شامل سه مرحله است. در مرحله اول پتانسیل آب بذر خشک کمتر از محیط مرطوب اطراف آن است و m بذر به ۱۰۰۰ بار نیز می رسد مرحله اول یا مرحله جذب سریع آب اغلب نتیجه فشارهای ماتریکی است و جذب آب بدون توجه به خواب بذر و زنده یا غیر زنده بودن آنها اتفاق می افتد با نفوذ آب به داخل بذر یک پیوند ضعیف بین آب و سلول های بذر برقرار می گردد. علاوه براین میانگین میزان آب در قسمت مرطوب بذر با گذشت زمان افزایش می یابد. در سایت دی مگ مطلب جذب آب توسط بذر و گیاهچه را مطالعه می کنیم.
الگوی اولیه جذب آب توسط بذر
- جداسازی کامل قسمت های مرطوب از قسمت های خشک بذر
- تداوم آماس بذر با رفتن آب به قسمت های دیگر
- افزایش میزان آب قسمت مرطوب در برخی بذرها
الگوی اولیه جذب آب توسط بذر
ممکن است جذب آب به دلیل ترکیب ساختمانی ذاتی بذر به صورت ناپیوسته باشد. در لگوم های خاصی مثل خانواده باقلا و لوبیا جذب آب از طریق سفت بیشتر از سایر قسمت های پوسته بذر است. در برخی بذرهای با پوسته سخت مثل خانواده بقولات مانند شاه افسر پوششی روی منفذ بذر وجود دارد که باعث کاهش جذب آب می گردد و باید قبل از جذب آب از روی بذر جدا شود. جذب آب به وسیله بذر یک مرحله ضروری و اولیه در آبگیری مجدد بافت های بذری و آغاز فرایندهای متابولیکی است آب کمی که برای جوانه زنی لازم است به ژنوم و اجزای بذر بستگی دارد.
مراحل جذب آب توسط بذر و گیاهچه
مرحله اول جذب آب
آب خیلی سریع به سلول های پیرامون بذر و به بافت های بسیار ریز ریشه چه منتقل می شود و متابولیسم بذر می تواند در عرض چند دقیقه از آغاز جذب آب توسط بذر شروع شود.
- مرحله اول جذب آب غیر فعال است و با ورود آب به بذر آغاز می گردد.
- آب در درزهای بذر، در پوسته و بافت های آن نفوذ می کند و به وسیله کلوئیدهای بذر جذب می شود.
- اندازه گیری سرعت جذب آب در اواخر مرحله اول یعنی این فرایند وابسته به دما هست.
- بر اثر دما سرعت تنفس و حساسیت به نور در برخی گونه ها افزایش می یابد.
- مشاهدات نشان می دهند که جذب آب در دوره آبگیری غیر فعال نبوده بلکه حتی در مراحل اولیه فرایندی فعال است.
- پایان مرحله جذب آب با دریافت نهایی آب مشخص می شود.
- سرعت نزدیک شدن به میزان نهایی آب و مقدار آن بستگی به پتانسیل آب، خاک، ویژگی های نیروی محرکه آب خاک و ترکیب بذر دارد.
مرحله دوم جذب
- این مرحله از جذب آب مرحله کند نام دارد.
- میزان آب بذر، سرعت تنفس و مورفولوژی ظاهری تغییر نمی کند.
- فرایندهای متابولیکی مختلف فعال می و اختلاف در میزان فعالیت فرایندها و ترتیب وقوع آنها در بذرهای گونه های مختلف و بذرهایی با میزان جذب آب متفاوت فرق می کند.
- شرایط محیطی نامناسب منجر به خشک شدن مجدد بذرها و باعث اختلال یا تأخیر در جذب آب و حتی ممانعت از جوانه زنی می گردد.
- اگر شرایط باعث آسیب دیدن بذر، القای خواب و بازداری از فرایندها نشود جوانه زنی بذرها به محض مرطوب شدن مجدد به علت غلظت بالای متابولیت ها که قبل از خشک شدن تجمع یافته بودند افزایش می یابد.
- این موارد اساس پیش تیمار بذر است.
مرحله دوم جذب آب
مراحل ارزیابی جوانه زنی بذر
طبق نظر برادفورد در سال ۱۹۹۵، مرحله انتقال به عنوان جوانه زنی در نظر گرفته می شود و طول دوره آغاز و اندازه رشد ریشه چه را تحت تأثیر قرار می دهد. بذرهایی که در خواب هستند وارد مرحله انتقال می شوند و به مدت طولانی در این مرحله باقی می مانند که تا چند هفته قبل از جوانه زنی ادامه دارد. در مرحله کند جذب آب Ym نقش مهمی ندارد و ۷ بذر اغلب تعادلی است. در این مرحله مقدار v در بسیاری از بذرها اغلب از ۱۰ تا ۱۵ بار بیشتر نیست در طول این مرحله رویدادهای متابولیکی مهمی برای آغاز خروج ریشه چه در بذرهای بدون خواب اتفاق می افتد، بذرهای در حال خواب نیز در این مرحله از لحاظ متابولیکی فعال هستند.
مراحل جوانه زنی بذر
با وجود اینکه بذرهای در حال خواب می توانند وارد مرحله دوم شوند، اما فقط بذرهای با قابلیت جوانه زنی می توانند وارد مرحله سوم شوند که این مرحله همزمان با طویل شدن ریشه چه است افزایش جذب آب به همراه طویل شدن ریشه چه ادامه دارد تا اینکه جوانه زنی تکمیل گردد.
- جذب آب با تولید مواد فعال اسموتیکی با وزن مولکولی پایین که بر اثر هیدرولیز مواد ذخیره ای بعد از جوانه زنی حاصل شده اند کاهش می یابد.
- آندوسپرم ها و لپه های درون خاکی (هیپوژیل) توسعه نمی یابند و به مرحله سوم از جذب آب Water absorption نمی رسند.
- میزان آب این قسمت ها با پوسیدگی آندوسپرم ها کاهش می یابد.
- مرحله رشد با افزایش سرعت تنفس، آغاز تقسیم سلولی و توسعه سلول های ریشه جنینی آغاز می و با خروج ریشه چه خاتمه می یابد.
- سرعت جذب آب مجدد بستگی به پتانسیل آب خاک سازگاری پتانسیل آب بذر با شرایط خاک و ویژگی های تماس بذر با خاک دارد.
زمان جدب آب توسط بذر و گیاهچه
- هر مرحله به مرحله ی قبل از سرعت جذب آب و کل آب جذب شده بستگی دارد.
- مدت زمان هر یک از این مراحل به خصوصیات ذاتی بذرها، سطح بسترهایی که قادر به جذب آب هستند، نفوذپذیری پوسته بذر، اندازه بذر و جذب اکسیژن به شرایط غالب در طول آبگیری دما، رطوبت و ترکیب مواد بستگی دارد.
- بخش های مختلف بذر ممکن است این مراحل را با سرعت های متفاوتی طی کنند.
- جنین طویل شدن ریشه چه و ورود به مرحله سوم را قبل از اینکه بافت های ذخیره ای کاملاً از آب اشباع شوند(تکمیل مرحله اول)، آغاز می کنند.
- بذر برای جوانه زنی بایستی حداقل مقدار آب لازم را جذب کند.
- این تعریف توزیع آب در ترکیبات بذری را منعکس نمی کند.
برآورد میزان جذب آب
میانگین آبی که بخش های مختلف بذر جذب می کنند میزان جذب آب می گویند. بذر ذرت ۷۵ درصد وزن اولیه خود آب جذب می کند. جنین با ۱۱ درصد وزن بذر ۲۶ درصد و آندوسپرم که بیشترین وزن بذر را تشکیل می دهد فقط ۵۰ درصد آب جذب می کنند. مفهوم میزان آبگیری بحرانی در مورد بذر هایی که به طور کامل در آب غوطه ور هستند کاربرد داشته و در حالتی که بخشی از بذر (جنین و بافت های ذخیره ای اطراف آن) مرطوب شود قابل استفاده نیست.
برآورد میزان جذب آب
پتانسیل آب بحرانی
پتانسیل آب بحرانی میزانی از پتانسیل آب خارجی است که در کمتر از آن بذرها نمی توانند مقدار آب لازم برای جوانه زنی را جذب کنند بذرهایی که به طور کامل آب جذب کرده باشند حتی وقتی پتانسیل آب بستر بذر یا خاک بسیار کمتر از میزان بحرانی باشد می توانند جوانه بزنند و رشد را شروع کنند. اگر در معرض تنش سرمایی ناشی از آبگیری قرار بگیرند عملکرد آنها افت پیدا خواهد کرد. جذب آب توسط بذر و گیاهچه صورت می گردد و سبب رشد گیاه خواهد شد.
منبع: کتاب فیزیولوژی خواب و جوانه زنی بذر
دیدگاهتان را بنویسید