خواب بذر (1)
بذر خواب به بذری اشاره دارد که علی رقم وجود شرایط مناسب محیطی قادر به جوانه زنی نیست. در بسیاری از گونه های گیاهی با بررسی شرایط محیطی طبیعی رشد گیاه می توان به راه هایی برای شکستن خواب بذر آنها پی برد.
در طبیعت، وجود مکانیسم های خواب باعث می شود تا بذر در شرایط و زمان مناسب جوانه بزند. در زراعت، گیاهان بسیاری همچون غلات، اصلاح شده اند تا دوره خواب آن ها کوتاه شود و عوامل موثر برخواب در طول دوره نگهداری بذر در انبار از بین بروند و وقتی که بذر در زمین کاشته می شود سریعا جوانه بزند.
واژه های مهم:
خواب (Dormancy)- معنی کلی: کمبود رشد به دلایل مختلف خارجی و داخلی.
خواب بذر (Seed dormancy)- عدم جوانه زنی بذر حتی در شرایطی که عوامل محیطی مساعد هستند.
در طبیعت ، خواب بذر فرایندی است که به گونه های مختلف اجازه می دهد تا در شرایط محیطی خاص زنده بمانند. خواب باعث می شود تا عمل جوانه زنی در بهترین زمان و مکان انجام شود تا گیاهچه کوچک و ضعیف صدمه نبیند. البته در گیاهان زراعی سعی شده است تا این خواب از بین برود.
سکون (Quiescence)- دوره ای است که در آن بذر در صورتی که آب جذب کند می تواند جوانه بزند. در این دوره هیچ مانع داخلی برای جوانه زنی بذر وجود ندارد.
پس رسی (After ripening)- مراحل فیزیولوژیکی است که پس از برداشت بذر در آن اتفاق می افتد و امکان جوانه زنی بذر را بوجود می آورد.
خواب اولیه (Primary dormancy)- این خواب زمانی ایجاد می شود که بذر بر روی گیاه قرار دارد و در زمان برداشت بذر در آن وجود دارد.
خواب ثانویه (Secondary dormancy)- این خواب برای جلوگیری از جوانه زنی بوده و زمانی ایجاد می شود که بذر از گیاه جدا شده و در شرایط نامطلوب محیطی قرار گیرد. در واقع بذر در ابتدا دارای خواب نبوده و شرایط نامساعد آن را به خواب می برند.
مثال: بذر گونه هایی که در بهار می رسند، پس از جدا شدن از گیاه و قرارگیری در خاک به سرعت و بدون وقفه جوانه می زند زیرا خاک مرطوب بوده، دما مطلوب است و فصل رشد به اندازه کافی وجود دارد. اما اگر شرایط محیط نامساعد باشد، مثلا محیط خشک باشد، بذر جوانه نزده و به یک دوره سرما در زمستان نیاز خواهد داشت تا بتوانند در بهار بعد جوانه بزند که شرایط مناسب است و فصل رشد نیز باقی است.
در این جا توجه به این نکته لازم است که وقتی بذرها می رسند ممکن است دارای خواب باشند یا نباشند. اگر دارای خواب باشند، بدان معنی است که دارای خواب اولیه هستند. گروهی از بذرها نیز که خواب نیستند، در دوره سکون می باشند. این بذور اگر شرایط محیطی مثل رطوبت و حرارت و ... مناسب باشد به سرعت جوانه خواهند زد. البته همین بذور بدون خواب اولیه نیز اگر خشک شوند وارد دوره خواب خواهند شد.
به طور کلی 3 مکانیسم وجود دارد که باعث القای خواب در بذر می شوند:
1-پوشش بذر – پوسته بذر می تواند جذب آب، توسعه جنین، تبادل گازها و شسته شدن مواد شیمیایی بازدارنده جوانه زنی را محدود کند.
2- بازدارنده های شیمیایی مثل تنظیم کننده های رشد و غیره.
3- عوامل مورفولوژیکی مثل کوچک و یا نابالغ بودن جنین.
معمولا خواب بذر ناشی از ترکیب عوامل مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی است.
فهرست کلی خواب بذر (نیکو لیوا 1977).
خواب اولیه.
A. خواب خارجی- این نوع خواب مربوط به عوملی خارج از جنین است و 3 حالت دارد:
1- فیزیکی
2- مکانیکی
3- شیمیایی
B. خواب داخلی – این نوع خواب مربوط به عواملی درون جنین است و 2 حالت دارد:
1- مورفولوژیکی- جنین یا رشد نکرده ، یا بسیار کوچک و باریک است و یا تمایز نیافته است.
2- فیزیولوژیکی- به 3 صورت سطحی، متوسط و عمیق وجود دارد.
C. ترکیبی (ترکیبی از خواب های مختلف) که 2 حالت دارد.
1- مورفوفیزیولوژیکی- یا مربوط به محور بالای لپه است یا مربوط به محور بالای لپه و ریشه چه است.
2- خواب خارجی- داخلی.
خواب ثانویه.
1- خواب دمایی.
2- خواب شرایط محیطی.
طبقه بندی و توضیح انواع خواب بذر.
خواب اولیه.
A. خواب خارجی.
1- فیزیکی- پوسته بذر به نفوذ آب مقاوم است و بنابراین رطوبت بذر بسیار کم خواهد بود. در این مورد، حبوبات مثال مناسبی هستند. در این حالت جنین در حالت سکون است. دلیل خواب فیزیکی، ساختار ردیف سلولهای خارجی است که به آب نفوذ ناپذیراست. سلول های بزرگ پارانشیمی، سلول های خارجی لعابی و یا اندوکارپ سخت شده، سه دلیلی هستند که پوسته بذر را به آب نفوذ ناپذیر می کنند. این گونه پوسته بذر در مراحل آخر رشد بذر، ایجاد می شود.
در مطالعه ای بر روی گیاه خاراگل یا همان شبدرک (Coronilla varia) مشخص شد که با افزایش عمق سوراخ ایجاد شده در پوسته بذر، مقدار نفوذ آب به آن افزایش پیدا می کند.
2- خواب مکانیکی- در این خواب، پوسته بذر به قدری سخت است که به جنین اجازه بزرگ شدن در حین جوانه زنی را نمی دهد. دلیل این موضوع عبارت است از ساختار پوسته بذر. این نوع خواب به عنوان مثال در زیتون اتفاق می افتد.
در طبیعت پوسته سخت بذور به تدریج توسط عواملی همچون اسید ها، میکروارگانیسم ها، رطوبت و گرما و آتش سوزی جنگل از بین رفته و نازک می شود. برای غلبه بر این پوسته به طور مصنوعی نیز می توان آنرا با سنباده سایید یا از آب داغ، اسید، محیط گرم و مرطوب، آتش (که در طبیعت باعث ذوب شدن رزین میوه های کاج می شود) و ... استفاده نمود. وقتی پوسته سخت بذر خراش بر دارد، آب می تواند وارد بذر شود. البته در این زمان بذر نسبت به هجوم میکروارگانیسم ها حساس تر است.
3- خواب شیمیایی- وجود مواد شیمیایی بازدارنده در پوسته خارجی بسیار از میوه ها و بذرها باعث بروز خواب شیمیایی در آنها می شود. این مواد در میوه های آبدار و نیز در غلاف یا کپسول میوه های خشک وجود دارند. سیب، مرکبات، انگور و گیاهان بیابانی مثال هایی در این رابطه هستند. به ندرت می توان این نوع خواب را با نگهداری بذر در محیط خشک از بین برد. این نوع خواب ممکن است در دیگر بافت های اطراف جنین مثل اندوسپرم نیز وجود داشته باشد.
بعلاوه تبادل اکسیژن نیز ممکن است توسط یک لایه ها لعابی محدود شود. این حالت نیز در اسفناج و برخی از گیاهان تیره آستراسه (مرکبان= کاسنی) دیده شود.
در طبیعت این مواد توسط باران های شدید از پوسته بذر آبشویی شده و گاهی اوقات نیز جذب ذرات خاک می شوند. به طور مصنوعی نیز می توان این مواد را از پوسته بذر با آب جاری شست و یا اگر آب ساکن است آن را چند روز به طور روزانه عوض نمود، از تیمار سرما دهی استفاده کرد یا با استفاده از هورمونهایی مثل GA3 پوسته بذر را از بین برد.
منبع: مرکز مقالات کشاورزی AKE( بزرگترین وبلاگ کشاورزی ایران )