种子萌发的条件和过程

　　自身条件

    有完整的和生命力的胚

　　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温度。高于或低于最适温度，萌发都受影响。超过最适温度到一定限度时，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。

　　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。