种子萌发

种子形态发生过程

种子萌发是指种子从吸胀作用开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程。种子的萌发需要适宜的温度，适量的水分，充足的空气。种子萌发时，首先是吸水。种子浸水后使种皮膨胀、软化，可以使更多的氧透过种皮进入种子内部，同时二氧化碳透过种皮排出，里面的物理状态发生变化；其次是空气，种子在萌发过程中所进行的一系列复杂的生命活动，只有种子不断地进行呼吸，得到能量，才能保证生命活动的正常进行；最后是温度，温度过低，呼吸作用受到抑制，种子内部营养物质的分解和其它一系列生理活动，都需要在适宜的温度下进行的。

发育阶段

种子从吸胀开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程，大致可分五个阶段：

吸胀

为物理过程。种子浸于水中或落到潮湿的土壤中，其内的亲水性物质便吸引水分子，使种子体积迅速增大（有时可增大1倍以上）。吸胀开始时吸水较快，以后逐渐减慢。种子吸胀时会有很大的力量，甚至可以把玻璃瓶撑碎。吸胀的结果使种皮变软或破裂，种皮对气体等的通透性增加，萌发开始。

水合与酶的活化

这个阶段吸胀基本结束，种子细胞的细胞壁和原生质发生水合，原生质从凝胶状态转变为溶胶状态。各种酶开始活化，呼吸和代谢作用急剧增强。如大麦种子吸胀后，胚首先释放赤霉素并转移至糊粉层，在此诱导水解酶（α-淀粉酶、蛋白酶等）的合成。水解酶将胚乳中贮存的淀粉、蛋白质水解成可溶性物质（麦芽糖、葡萄糖、氨基酸等），并陆续转运到胚轴供胚生长的需要，由此而启动了一系列复杂的幼苗形态发生过程。

细胞分裂和增大

细胞分裂和增大时吸水量又迅速增加，胚开始生长，种子内贮存的营养物质开始大量消耗。

胚突破种皮

胚突破种皮时胚生长后体积增大，突破种皮而外露。大多数种子先出胚根，接着长出胚芽。

长成幼苗

长成幼苗以后长出根、茎、叶，形成幼苗。有的种子的下胚轴不伸长，子叶留在土中，只由上胚轴和胚芽长出土面生成幼苗，这类幼苗称为子叶留土幼苗，如豌豆、蚕豆等。有些植物如棉花、油菜、瓜类、菜豆等的种子萌发时下胚轴伸长，把子叶顶出土面，形成子叶出土幼苗。

自身条件

有生命力且完整的胚

被昆虫咬坏了胚的种子不能萌发。种子在离开母体后，超过一定时间将丧失生命力而不能萌发，对不同种子而言其寿命时间长短不同。例如：柳种子仅有12小时，花生1年，小麦和水稻一般能活3年，白菜和蚕豆的能活5~6年。

有足够的营养储备

正常种子在子叶或胚乳中储存有足够种子萌发所需的营养物质，干瘪的种子往往因缺乏充足的营养而不能萌发。

不处于休眠状态

多数种子形成后，即使在条件适宜的情况下暂时也不能萌发，这种现象被称为休眠。形成的主要原因：一是种皮障碍。有些种子的种皮厚而坚硬，或种皮上附着蜡质层或角质层，使之不透水、不透气或对胚具有机械阻碍作用。二是有些果实或种子内部含有抑制种子萌发的物质。比如某些沙漠植物在长期的生活中，为了适应干旱的环境，在种子表面具有水溶性抑制物质，只有在大量降雨后，这些抑制物质被洗脱掉才能萌发，以保证形成的幼苗不致因缺水而枯死。对于休眠的种子，若需促进萌发，应针对不同原因解除休眠。

外界条件

种子的萌发的外界条件，除了种子本身要具有健全的发芽力以及解除休眠期以外，也需要一定的环境条件，主要是充足的水分、适宜的温度和足够的氧气。

充足的水分

休眠的种子含水量一般只占干重的10%左右。种子必须吸收足够的水分才能启动一系列酶的活动，开始萌发。不同种子萌发时吸水量不同。含蛋白质较多的种子如豆科的大豆、花生等吸水较多；而禾谷类种子如小麦、水稻等以含淀粉为主，吸水较少。一般种子吸水有一个临界值，在此以下不能萌发。一般种子要吸收其本身重量的25%～50%或更多的水分才能萌发，例如水稻为40%，小麦为50%、棉花为52%，大豆为120%，豌豆为186%。种子萌发时吸水量的差异，是由种子所含成分不同而引起的。为满足种子萌发时对水分的需要，农业生产中要适时播种，精耕细作，为种子萌发创造良好的吸水条件。

适宜的温度

各类种子的萌发一般都有最低、最适和最高三个基点温度。温带植物种子萌发，要求的温度范围比热带的低。如温带起源植物小麦萌发的三个基点温度分别为：0～5℃， 25～31℃， 31～37℃；而热带起源的植物水稻的三基点则分别为10～13℃，25～35℃，38～40℃。还有许多植物种子在昼夜变动的温度下比在恒温条件下更易于萌发。例如小糠草种子在21℃下萌发率为53%，在28℃下也只有72%，但在昼夜温度交替变动于28℃和21℃之间的情况下发芽率可达95%。种子萌发所要求的温度还常因其他环境条件（如水分）不同而有差异，幼根和幼芽生长的最适温度也不相同。

不同植物种子萌发都有一定的最适宜温度。高于或低于最适宜温度，萌发都受影响。超过最适宜的温度到一定限度时，只有一部分种子能萌发，这一时期的温度叫最高温度；低于最适宜的温度时，种子萌发逐渐缓慢，到一定限度时只有一小部分勉强发芽，这一时期的温度叫最低温度。了解种子萌发的最适温度以后，可以结合植物体的生长和发育特性，选择适当季节播种。

足够的氧气

种子吸水后呼吸作用增强，需氧量加大。一般作物种子要求其周围空气中含氧量在10%以上才能正常萌发。也叫含油种子，如大豆、花生等的种子萌发时需氧更多。空气含氧量在5%以下时大多数种子不能萌发。土壤水分过多或土面板结使土壤空隙减少，通气不良，均会降低土壤空气的氧含量，影响种子萌发。

充足的阳光

(少数植物)

一般种子萌发和光线关系不大，无论在黑暗或光照条件下都能正常进行，但有少数植物的种子，需要在有光的条件下，才能萌发良好，如黄榕、烟草和莴苣的种子在无光条件下不能萌发。这类种子叫需光种子。有些植物如早熟禾、月见草属的Oenothera bicnusis和毛蕊花等的种子在有光条件下萌发得好些。还有一些百合科植物和洋葱、番茄、曼陀罗的种子萌发则为光所抑制，这类种子称为嫌光种子。需光种子一般很小，贮藏物很少，只有在土面有光条件下萌发，才能保证幼苗很快出土行光合作用，不致因养料耗尽而死亡。嫌光种子则相反，因为不能在土表有光处萌发，避免了幼苗因表土水分不足而干死。此外还有些植物如莴苣的种子萌发有光周期现象。

方法

（1）冷水或温水浸种。较易发芽的种子可在播种前用冷水或温水（35－40℃）浸种处理，待种皮变软后即取出播种。

（2）挫伤种皮。荷花、美人蕉的种子种皮坚硬，不易吸水，可用挫刀磨破或刻伤种皮，再用温水（35～40℃）浸种处理，待种皮变软后即取出播种。

（3）酸、碱处理。采用酸、碱处理种子，腐蚀种皮，处理后用清水洗净药剂。

（4）药剂处理。大花牵牛种子在播种前用10－250毫克/升的赤霉素溶液浸种，可代替低温的作用，促进其发芽。

（5）超声波处理。

（6）冰冻或低温层积法。对要求在低温与湿润条件下完成休眠期的花卉种子，有明显的促进发芽效果。

研究意义

了解作物种子萌发所需的条件，掌握土壤湿度和播种深度，对于播种后早出苗、出全苗极为重要，是获得高产的第一步。有些作物如早稻的某些品种，种子没有休眠期，收获时如遇雨水和高温，就会在农田或打谷场上的植株上萌发，这种现象称为胎萌。种子在贮藏时如果湿而热也会萌发。有些杂草种子由于休眠期的个体差异，或在土层内分布深度不同，在若干年内陆续萌发。

力量

人的头盖骨结合得非常致密，坚固。生理学家和解剖学家用尽了一切的方法，要把它完整地分开来，都没有成功。后来忽然有人发明了一个方法，就是把一些植物的种子放在要剖析的头盖骨里，给与温度和湿度，使种子发芽。一发芽，这些种子便以可怕的力量，将一切机械力所不能分开的骨骼，完整地分开了。植物种子力量之大如此。这也许特殊了一点，常人不容易理解。那么，你见过被压在瓦砾和石块下面的一棵小草的生成吗？它为着向往阳光，为着达成它的生之意志，不管上面的石块如何重，石块与石块之间如何狭，它总要曲曲折折地，但是顽强不屈地透到地面上来。它的根往土里钻，它的芽往上面挺，这是一种不可抗的力，阻止它的石块结果也被它掀翻。一粒种子的力量如此之大。

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