جوانه زنی بذر و عوامل موثر بر آن

– جوانه زنی بذر (Seed Germination)

جوانه زنی بذر به عنوان مجموع رخدادهای تعریف میشود که با جذب آب توسط بذر آغاز و با ظهور محور جنینی (معمولاً ریشه چه) (Radicle) از پوشش بذر (Seed coat) ادامه میباید.

– مراحل جوانه زنی:

1. جذب آب یا آبنوشی (Imbibition): بذر به سرعت آب جذب کرده و پوشش بذر متورم و نرم میشود.
2. فاز تاخیر (lag phase): در طی این مرحله فرایندهای فیزیولوژی داخلی بذر شروع به فعالیت میکند. سلولها تنفس میکنند و دانه شروع به ساخت پروتئینها و متابولیزه کردن ذخیره مواد غذایی خود میکند.
3. ظهور ریشه ­چه و ریشه (Radicle and root emergence): سلولها شروع به تقسیم شدن و بزرگ شدن کرده و ریشه چه پوشش بذر را پاره کرده و بیرون میآید (شکل زیر).

– شرایط اساسی لازم برای جوانه زنی یک بذر:

 بذرها در اصل موجودات زنده هستند و برای جوانه زنی بایستی حاوی بافت جنینی سالم و زنده باشند. تمام بذرهای توسعه یافته حاوی جنین (Embryo) بوده و در اکثر بذر گونه های گیاهی، یک منبع ذخیره مواد غذایی در بذرها وجود دارد. بطور كلی بذرها زمانی شروع به جوانه زنی میکنند که شرایط رطوبت و دما برای رشد مناسب آن گونه مهیا باشد. هر نوع بذر نیازهای فردی مخصوص به خود دارد. برای حصول نتیجه مطلوب بایستی شرایط دمایی و رطوبتی هر بذر را قبل از کاشت بررسی و مطالعه نمود.

برای شروع فرآیندهای داخلی که منجر به آغاز و توسعه فرایندهای جوانه زنی میشود، درجه حرارت، رطوبت، اکسیژن (هوا) و شرایط نوری صحیح برای بذر بایستی فراهم شود.

– دما (Temperature): همه بذرها برای جوانه زنی دامنه دمای بهینه (optimum) دارند (جدول 1). کمترین دما، دمایی است که در آن بذرها قادرند به طور مؤثر جوانه بزنند. حداکثر دما، بالاترین درجه حرارتی است که در آن بذرها میتوانند جوانه بزنند. هر دمایی بالاتر یا پایین تر از این درجه حرارت میتواند به بذر آسیب برساند و یا باعث خواب بذر شود. در دماهای بهینه جوانه زنی سریع و یکنواخت است.

– رطوبت (moisture): برای شروع فرآیندهای داخلی که منجر به جوانه زنی میشود، همه بذرها به رطوبت مناسب احتیاج دارند. در خاک مزرعه به طور کلی این مقدار رطوبت در حدود 50تا75 درصد از ظرفیت مزرعه (field capacity) است. یک بستر با بافت مناسب که تماس کافی بین خاک و بذر ایجاد شود، برای جوانه زنی بهینه لازم است.

– هوا (اکسیژن): گردش مناسب هوا در محیط خاک امکان تبادل گازها بین جنین جوانه زده و خاک را فراهم میکند. بذور درست مثل هر موجود زنده دیگر تنفس میکند؛ به عبارتی اکسیژن دریافت و گاز دی اکسید کربن پس میدهند. که بایستی گاز دی اکسید کربن تولید شده بتواند از محیط اطراف بذردور شود. اگر این گاز به دلیل فشردگی و تراکم خاک و یا وجود درصد آب بالا از محیط خارج نشود ممکن است موجب خفگی بذر شود.

فشردگی خاک سبب کاهش تبادل گاز در خاک شده و سبب خفگی بذر و یا رشد گیاهچه ضعیف میشود.

– نور (Light): همه دانه ها نیاز نوری یکسانی ندارند. بیشتر بذرها در شرایط تاریکی بهتر جوانه می زنند و حتی ممکن وجود نور سبب مهار جوانه زنی شود که این نوع بذرها اصطلاحاً دارای فوتوبلاستیک منفی (negatively photoblastic) هستند. به عنوان مثال بذر گیاه Phacelia ، Allium spp (سیر، موسیر و پیاز از این جنس هستند) و گوجه فرنگی.

با این حال، بذر برخی از گونه ها به عنوان مثال، بگونیا (Begonia)، پامچال (Primula)، حسن یوسف (Coleus) و کاهو برای جوانه زنی بهتر به نور احتیاج دارند و به عبارتی این بذرها فوتوبلاستیک مثبت (positively photoblastic) هستند.

بذر کاهو درصد جوانه زنی بالایی در طیف نور قرمز در مقایسه با تاریکی نشان میدهد (فوتوبلاستیک مثبت)

توجه داشته باشید که نیازهای نوری بذر را با آنچه که نیاز نوری گیاهچه­ ها می باشد، اشتباه نگیرید. همه گیاهچه ها برای رشد و فتوسنتز به درجاتی از نور خورشید احتیاج دارند. گیاهچه ها در اثر مواجهه با کم نوری شکننده میشوند و در صورت نداشتن نور کافی، به پتانسیل رشد نهایی خود نمی رسند. این پدیده اصطلاحاً اتیوله شدن (Etiolation) گفته میشود. رنگ پریدگی، افزایش فاصله بین گره­ها، نازک شدن و خمیدگی از علایم کم نوری میباشد.

گیاهچه­ ها به علت کمبود نور حالت کشیده و ضعیف پیدا کرده و در نهایت به رشد مطلوب نمی رسند و یا از بین می روند

– روش آزمون قوه نامیه بذر:

اگر بذر خود را  مدت طولانی نگهداری می کنید این موضوع را در نظر داشته باشید که، با افزایش تنها 1 درصد رطوبت بذر یا با افزایش دمای ذخیره سازی فقط به اندازه چند درجه، عمر بذر یک باره به نصف کاهش مییابد. یک قانون سرانگشتی این است که مقدار درجه حرارت ذخیره سازی (به درجه فارنهایت) و درصد رطوبت نسبی نباید بیشتر از 100 باشد. با توجه به آنچه گفته شد، بذر موجود زنده محسوب میشود. بنابراین این امکان را دارد که در اثر شرایط انبار داری و نگهداری نامناسب و یا به مرور زمان قوه نامیه خود را از دست بدهد. یک روش بسیار ساده و مطمئن برای اطمینان از قابلیت زنده بودن بذر (Viable) و یا درصد قوه نامیه (Vigor) استفاده از آزمون جوانه زنی است. در این روش تعداد مشخصی از بذر نمونه، به صورت کاملاً تصادفی از بذرها انتخاب شده و در روی یک کاغذ صافی مرطوب (یا دستمال کاغذی) به مدت زمان مشخص (بسته به نوع بذر) در داخل یک پتریدیش (یا یک ظرف شفاف و استریل) در یک محیط مناسب از لحاظ دمایی قرار داده میشود. تعداد بذور جوانه زنده (خروج ریشه چه ) به صورت درصد، تا حدود زیادی نشان دهنده قوه نامیه بذر مورد نظر میباشد. به طور مثال اگر 10 بذر از 100 بذر کشت شده جوانه زدند، قوه نامیه بذرهای ما در حدود 10 درصد است.

مقاله مزایای تکثیر گیاهان با بذر در سایت موجود بوده که امیدواریم مورد توجه شما عزیزان قرار بگیرد.

منابع:

DuPont, T.S., 2014. Seed and Seedling Biology. Penn State Univ. Coll. Agric. Sci. 7. https://doi.org/10.1007/s00262-009-0758-8

Srivastava, L.M., 2002. Seed Germination, Mobilization of Food Reserves, and Seed Dormancy. Plant Growth Dev. 447–471. https://doi.org/10.1016/b978-012660570-9/50161-1