初中生物知識(shí)點(diǎn)梳理之種子萌發(fā)的條件和過程

　　種子萌發(fā)的條件

 

　　自身?xiàng)l件

 

　　有完整的和生命力的胚

 

　　被昆蟲咬壞了胚的種子不能萌發(fā)。種子在離開母體后，超過一定時(shí)間將喪失生命力而不能萌發(fā)，對(duì)不同種子而言其壽命時(shí)間長(zhǎng)短不同。例如：柳種子僅有12小時(shí)，花生1年，小麥和水稻一般能活3年，白菜和蠶豆的能活5~6年。

 

　　有足夠的營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備

 

　　正常種子在子葉或胚乳中儲(chǔ)存有足夠種子萌發(fā)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，干癟的種子往往因缺乏充足的營(yíng)養(yǎng)而不能萌發(fā)。

 

　　不處于休眠狀態(tài)

 

　　多數(shù)種子形成后，即使在條件適宜的情況下暫時(shí)也不能萌發(fā)，這種現(xiàn)象被稱為休眠。形成的主要原因：一是種皮障礙。有些種子的種皮厚而堅(jiān)硬，或種皮上附著蠟質(zhì)層或角質(zhì)層，使之不透水、不透氣或?qū)ε呔哂袡C(jī)械阻礙作用。二是有些果實(shí)或種子內(nèi)部含有抑制種子萌發(fā)的物質(zhì)。比如某些沙漠植物在長(zhǎng)期的生活中，為了適應(yīng)干旱的環(huán)境，在種子表面具有水溶性抑制物質(zhì)，只有在大量降雨后，這些抑制物質(zhì)被洗脫掉才能萌發(fā)，以保證形成的幼苗不致因缺水而枯死。對(duì)于休眠的種子，若需促進(jìn)萌發(fā)，應(yīng)針對(duì)不同原因解除休眠。

 

　　外界條件

 

　　種子的萌發(fā)的外界條件，除了種子本身要具有健全的發(fā)芽力以及解除休眠期以外，也需要一定的環(huán)境條件，主要是充足的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣。

 

　　充足的水分

 

　　休眠的種子含水量一般只占干重的10%左右。種子必須吸收足夠的水分才能啟動(dòng)一系列酶的活動(dòng)，開始萌發(fā)。不同種子萌發(fā)時(shí)吸水量不同。含蛋白質(zhì)較多的種子如豆科的大豆、花生等吸水較多;而禾谷類種子如小麥、水稻等以含淀粉為主，吸水較少。一般種子吸水有一個(gè)臨界值，在此以下不能萌發(fā)。一般種子要吸收其本身重量的25%～50%或更多的水分才能萌發(fā)，例如水稻為40%，小麥為50%、棉花為52%，大豆為120%，豌豆為186%。種子萌發(fā)時(shí)吸水量的差異，是由種子所含成分不同而引起的。為滿足種子萌發(fā)時(shí)對(duì)水分的需要，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要適時(shí)播種，精耕細(xì)作，為種子萌發(fā)創(chuàng)造良好的吸水條件。

 

　　適宜的溫度

 

　　各類種子的萌發(fā)一般都有最低、最適和最高三個(gè)基點(diǎn)溫度。溫帶植物種子萌發(fā)，要求的溫度范圍比熱帶的低。如溫帶起源植物小麥萌發(fā)的三個(gè)基點(diǎn)溫度分別為：0～5℃， 25～31℃， 31～37℃;而熱帶起源的植物水稻的三基點(diǎn)則分別為10～13℃，25～35℃，38～40℃。還有許多植物種子在晝夜變動(dòng)的溫度下比在恒溫條件下更易于萌發(fā)。例如小糠草種子在21℃下萌發(fā)率為53%，在28℃下也只有72%，但在晝夜溫度交替變動(dòng)于28℃和21℃之間的情況下發(fā)芽率可達(dá)95%。種子萌發(fā)所要求的溫度還常因其他環(huán)境條件(如水分)不同而有差異，幼根和幼芽生長(zhǎng)的最適溫度也不相同。不同植物種子萌發(fā)都有一定的最適溫度。高于或低于最適溫度，萌發(fā)都受影響。超過最適溫度到一定限度時(shí)，只有一部分種子能萌發(fā)，這一時(shí)期的溫度叫最高溫度;低于最適溫度時(shí)，種子萌發(fā)逐漸緩慢，到一定限度時(shí)只有一小部分勉強(qiáng)發(fā)芽，這一時(shí)期的溫度叫最低溫度。了解種子萌發(fā)的最適溫度以后，可以結(jié)合植物體的生長(zhǎng)和發(fā)育特性，選擇適當(dāng)季節(jié)播種。

 

　　足夠的氧氣

 

　　種子吸水后呼吸作用增強(qiáng)，需氧量加大。一般作物種子要求其周圍空氣中含氧量在10%以上才能正常萌發(fā)。也叫含油種子，如大豆、花生等的種子萌發(fā)時(shí)需氧更多�？諝夂�氧量在5%以下時(shí)大多數(shù)種子不能萌發(fā)。土壤水分過多或土面板結(jié)使土壤空隙減少，通氣不良，均會(huì)降低土壤空氣的氧含量，影響種子萌發(fā)。

 

　　充足的陽(yáng)光(少數(shù)植物)

 

　　一般種子萌發(fā)和光線關(guān)系不大，無(wú)論在黑暗或光照條件下都能正常進(jìn)行，但有少數(shù)植物的種子，需要在有光的條件下，才能萌發(fā)良好，如黃榕、煙草和萵苣的種子在無(wú)光條件下不能萌發(fā)。這類種子叫需光種子。有些植物如早熟禾、月見草屬的Oenothera bicnusis和毛蕊花等的種子在有光條件下萌發(fā)得好些。還有一些百合科植物和洋蔥、番茄、曼陀羅的種子萌發(fā)則為光所抑制，這類種子稱為嫌光種子。需光種子一般很小，貯藏物很少，只有在土面有光條件下萌發(fā)，才能保證幼苗很快出土行光合作用，不致因養(yǎng)料耗盡而死亡。嫌光種子則相反，因?yàn)椴荒茉谕帘碛泄馓幟劝l(fā)，避免了幼苗因表土水分不足而干死。此外還有些植物如萵苣的種子萌發(fā)有光周期現(xiàn)象。

 

　　種子萌發(fā)的過程

 

　　種子從吸脹開始的一系列有序的生理過程和形態(tài)發(fā)生過程，大致可分五個(gè)階段：

 

　　吸脹

 

　　為物理過程。種子浸于水中或落到潮濕的土壤中，其內(nèi)的親水性物質(zhì)便吸引水分子，使種子體積迅速增大(有時(shí)可增大1倍以上)。吸脹開始時(shí)吸水較快，以后逐漸減慢。種子吸脹時(shí)會(huì)有很大的力量，甚至可以把玻璃瓶撐碎。吸脹的結(jié)果使種皮變軟或破裂，種皮對(duì)氣體等的通透性增加，萌發(fā)開始。

 

　　水合與酶的活化

 

　　這個(gè)階段吸脹基本結(jié)束，種子細(xì)胞的細(xì)胞壁和原生質(zhì)發(fā)生水合，原生質(zhì)從凝膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)。各種酶開始活化，呼吸和代謝作用急劇增強(qiáng)。如大麥種子吸脹后，胚首先釋放赤霉素并轉(zhuǎn)移至糊粉層，在此誘導(dǎo)水解酶(α-淀粉酶、蛋白酶等)的合成。水解酶將胚乳中貯存的淀粉、蛋白質(zhì)水解成可溶性物質(zhì)(麥芽糖、葡萄糖、氨基酸等)，并陸續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)到胚軸供胚生長(zhǎng)的需要，由此而啟動(dòng)了一系列復(fù)雜的幼苗形態(tài)發(fā)生過程。

 

　　細(xì)胞分裂和增大

 

　　細(xì)胞分裂和增大時(shí)吸水量又迅速增加，胚開始生長(zhǎng)，種子內(nèi)貯存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)開始大量消耗。

 

　　胚突破種皮

 

　　胚突破種皮時(shí)胚生長(zhǎng)后體積增大，突破種皮而外露。大多數(shù)種子先出胚根，接著長(zhǎng)出胚芽。

 

　　長(zhǎng)成幼苗

 

　　長(zhǎng)成幼苗以后長(zhǎng)出根、莖、葉，形成幼苗。有的種子的下胚軸不伸長(zhǎng)，子葉留在土中，只由上胚軸和胚芽長(zhǎng)出土面生成幼苗，這類幼苗稱為子葉留土幼苗，如豌豆、蠶豆等。有些植物如棉花、油菜、瓜類、菜豆等的種子萌發(fā)時(shí)下胚軸伸長(zhǎng)，把子葉頂出土面，形成子葉出土幼苗。