休眠種子

休眠種子

休眠種子即有生命力的種子,由於胚或種殼的因素,在適宜的環境條件下仍不能萌發的現象。休眠是植物在長期系統發育過程中獲得的一種抵抗不良環境的適應性,是調節種子萌發的最佳時間和空間分布的有效方法。具有休眠特性的農作物種子在高溫多雨地區可防止穗發芽,某些沙漠植物的種子可以休眠狀態度過乾旱季節,以待合適的萌發條件。

簡介

廣義的種子休眠——是指具有生活力的種子,停留在不能萌發的狀態。包括兩種情況:

(1)生理休眠——即種子本身未完成生理成熟,或存在發芽的障礙,雖然給予適宜的發芽條件,仍然不能萌發。

(2)被迫休眠——即種子已具有發芽能力,但由於缺少萌發所必需的外界條件,而被迫處於靜止狀態。

通常把前者稱為休眠種子,而把後者稱為靜止種子。

意義

生理學意義——種子休眠對植物本身來說,是一種有益的生物學特性,或者說是植物在長期系統發育過程中,形成的抵抗不良環境條件的一種適應性。即對逆境的適應,可以避開乾旱、酷暑、嚴寒等惡劣氣候。應對突發性自然災害,如洪水、火災、土石流等,有利於種質延續。

農業生產意義——種子休眠會帶來有利面和不利面。

有利面——

(1)可預防種子在母株上發芽,如穗發芽,有利於種子的收穫。

(2)有利於種子長期安全貯藏,保持種子生命活力和延長種子壽命。

不利面——

(1)若播種季節種子仍處於休眠狀態,則會影響生產或浪費種子。

(2)影響種子發芽試驗結果的正確性。

(3)造成根除雜草的困難。

原因

胚的影響

有些種子採收時外部形態已近成熟,但胚尚未分化完全,仍需從胚乳中吸收養料,繼續分化發育,直至完全成熟才能發芽。如銀杏、人參。有些種子胚的外部形態雖已具備成熟特徵,但在生理上必須通過後熟過程,在種子內部完成一系列生理生化變化以後才能萌發。如櫻桃、山楂、梨、蘋果、小麥等。

種皮影響

主要是由種皮構造所引起的透性不良和機械阻力的影響。有的是種皮因具有柵狀組織和果膠層而不透水,導致吸水困難,阻礙萌發。如:豆科植物種子有的種皮雖可透水,但氣體不易通過或透性甚低,因而阻礙了種子內的有氧代謝,使胚得不到營養而不能萌發。如:椴樹。有些“硬實”種子則是由於堅厚種皮的機械阻力,使胚芽不能穿過而阻止萌發。如苜蓿、三葉草。

抑制物質的影響

有些種子不能萌發是由於種子或果實內含有萌發抑制劑,其化學成分因植物而異,如揮髮油、生物鹼、激素(如脫落酸)、氨、酚、醛等都有抑制種子萌發的作用。這些抑制劑存在於果汁中的如西瓜、番茄;存在於胚乳中的如鳶尾;存在於穎殼中的如小麥和野燕麥;存在於種皮的如桃樹和薔薇。它們大多是水溶性的,可通過浸泡沖洗逐漸排除;同時也不是永久性的,可通過貯藏過程中的生理生化變化,使之分解、轉化、消除。

解除方法

機械破損

適用於有堅硬種皮的種子。可用沙子與種子摩擦、劃傷種皮或者去除種皮等方法來促進萌發。如紫雲英種子加沙和石子各1倍進行搖擦處理,能有效促使萌發。

清水漂洗

西瓜、甜瓜、番茄、辣椒和茄子等種子外殼含有萌發抑制物,播種前將種子浸泡在水中,反覆漂洗,流水更佳,讓抑制物滲透出來,能夠提高發芽率。

層積處理

在層積處理期間種子中的抑制物質含量下降,而赤黴素和細胞分裂素的含量增加。已知有100多種植物,特別是一些木本植物的種子,如蘋果、梨、榛、山毛櫸、白樺、赤楊等要求低溫、濕潤的條件來解除休眠。通常用層積處理,即將種子埋在濕沙中置於1—10℃溫度中,經1—3個月的低溫處理就能有效地解除休眠。。一般說來,適當延長低溫處理時間,能促進萌發。

溫水處理

某些種子(如棉花、小麥、黃瓜等)經日曬和用35—40℃溫水處理,可促進萌發。油松、沙棘種子用70℃水浸種24小時,可增加透性,促進萌發。

化學處理

棉花、刺槐、皂莢、合歡、漆樹、國槐等種子均可用濃硫酸處理(2分鐘—2小時後立即用水漂清)來增加種皮透性。用0.1%—2.0%過氧化氫溶液浸泡棉籽24小時,能顯著提高發芽率,這對玉米、大豆也同樣有效。原因是過氧化氫的分解給種子提供氧氣,促進呼吸作用。

生長調節劑處理

多種植物生長物質能打破種子休眠,促進種子萌發。其中GA效果最為顯著。樟子松、魚鱗雲杉和紅皮雲杉的種子浸在100μl/L的GA溶液中一晝夜,不僅可提高發芽勢和發芽率,還促進種苗初期生長。藥用植物黃連的種子由於胚未分化成熟,需要低溫下90天才能完成分化過程,如果用5℃低溫和10—100μl/L的GA溶液同時處理,只需經48小時便可打破休眠而發芽。

光照處理

需光性種子種類很多,對照光的要求也很不一樣。有些種子一次性感光就能萌發。如泡桐浸種後給予1000勒克斯光照10分鐘就能誘發30%種子萌發,8小時光照萌發率達80%。有些則需經7—10天,每天5—10時的光周期誘導才能萌發,如團花、八寶樹、榕樹等。藜、萵苣、雲杉、水浮蓮、芹菜和菸草的某些品種,種子吸脹後照光也可解除休眠

物理方法

用X射線、超音波、高低頻電流、電磁場處理種子,也有破除休眠的作用。

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