種子萌發的過程氣的條件下,就能萌發,並逐漸形成幼苗。種子萌發的過程分為吸收、蔭動、發芽三個階段。
吸水膨脹生活的種子吸水膨脹後,種皮變軟,種子內酶的活性和代謝活動加強,呼吸作用加速,種子內的物質轉化也加快。這時貯藏的澱粉、脂肪、蛋白質等物質分解為可溶性的有機物,轉移到胚部積增大,到達一定限度,就頂被種皮而出,這就是種子的萌動或稱露白。
所以發芽的種子,雖然體積和重量都在增加,但幹重則明顯減輕,直至胚芽出土,形成綠色幼苗後,由於開始進行光合作用,自己製造有機物,天重才逐漸增加,因此,選用粒大飽滿的種子播種,是獲得壯苗的基礎。
一、植物的休眠
(一)休眠的概念植物的整體或某一部分在某一時間內停止生長的現象叫做休眠。休眼的器官通常是種子、芽或地下藏器官。
草本植物一般開花結實後,整個植株或地上部分便枯萎死亡,而其成熟的種子或地下貯藏器官,則進入休眠狀態,進行越冬。木本植物進入秋季後株生長逐漸停頓,落葉樹的枝幹枯萎脫落,枝葉或花,均以葉芽或花芽的形式越冬,渡過嚴寒,少數植物在高溫幹旱季節來臨時也會引起休釋,表現為葉片脫落,生長停頓等,例如仙客來:茼蒿菊、風信字、水仙等。
休眠器官的生理變化是,含水量堿少,貯藏物質增多,原生質呈凝膠狀態,呼吸作用和代謝活動緩慢。休眠器官形態和生理上的這種變化,常在秋季日照變短後開始,待冬季低溫來臨時,各種變化已經形成,以適應寒冷的氣候。:休眠可以分為強迫性休眠和深休眠(也叫暫時休眠和生理休眠),前者是由於缺乏萌發條件所引起。例如低溫、天旱和缺氧,都能強迫植物暫時進入休眠狀態。但當萌發條件具備時,即可脫離休眠,立即萌發,開始生長。深度休眠則不同,它由於內部生理過程還沒有完成,所以雖給以最良好的萌發條件,也不能立即脫離休眠狀態。
(二)植物休眠的原因使種子或更新芽處於深休眠的原因很多,簡要的說來,可以歸納如下:
種子的形態大小雖達到成熟的標準但胚芽還沒有完成發育,當種子成熟脫離母體後,必須經過一段繼續發育的過程。
例如銀杏、麻黃、冬青、樹的胚芽就是如此。有的胚芽已成熟但種子內的貯藏物質還沒有轉變到胚發育所能利用的程度,不能催動種胚恢複活躍的生長。這種種子在收獲以後需要一個生理後熟過程,如一些薔薇科植物(梨、蘋果、桃、櫻桃等)和鬆柏類的種子就是這樣。種子或更新芽的構造物質的生物化學變化還沒有發育奔成。因此,種皮和胚芽細胞壁的透性很低,萌發條件木能與胚芽接觸。例如美人蕉科、旋花科植物的種子以及喜光性種子和薔薇科的大部分硬實種子。
種子或果實中積累有某些能抑製萌發的天然生長抑製劑,這些物質在它們未被破壞轉化之前,都會使種子處於休眠狀態。-這些物質存在於果肉中如(桃、李、杏、蘋果、梨等),也可能存在於種皮(如蒼耳、甘藍等),也會存在於胚乳(如鳶尾等)。
種皮透性差,有些種子由於種皮堅硬致密而不能吸水或是吸水後不能脹破種皮,胚芽不能伸屏。如刺槐、合歡、皂角等,蓮子更是突出的例子。這種種子隻有經過多次天濕:交替變化後,才能通過吸收脹破種皮,開始萌發。
(三)打破或延長休眠的方法在生產實踐上,打破或延長休眠具有重要意義。打破休眠的方法就是解除引起休眠的原因,人為地提供自然後熟過舞的條件,常采取的方法有以下幾種:
劃破種皮對硬實種子一般采用物理、化學方法來破壞種皮,使種皮透水透氣。
化學藥劑處理用赤黴素、乙醚、氯乙醇等藥劑處理種子或更新芽,可提早解除休眠。溫水浴促使木本植物特別是觀賞植物的枝條脫離休眠狀態的最好方法是溫水浴法。—將試驗的枝條浸入;溫水中10~12小時後,移入溫室,經2至3星期,即可使某些樹枝發芽,提早開花。
胚培養近年采用胚培養的辦法對於某些難發芽的種子有特殊的效果,如桃、李、杏的種子。
延長休眠的方法,生產上常用保持種子或貯藏器官的幹燥,使得不到萌發的條件。也可用生長刺激素處理種子或藏器官,以延長貯藏期。對於早春開花的果樹或花卉,為防止早花受到寒害,也可采用濃生長素處理植株以延長休眠。
二、植物生長中的若幹特性
(一)植物生長的周期性植物體的生長速度和生長量,表現出一定的快慢變化,稱生長的長期性現象。
生長大周期植物一生內,不論是個別器官或是整株植物,其生長速度都表現出―慢一快一慢的基本規律,即開始時生長緩慢,以後逐漸加快,達到最高點,然後生長速度又減慢以至停止。我們把生長的這三個階段總合起來叫做生長大周期。
生長大周期的出現是與植株年齡有關,一般幼年期生長慢,中年前後生長最快,老年期生長下降,最後停止。如杉木果實生了,生長速度最快是在樹齡15年間生產,在樹苗生長前期加強肥水管理,使植株生長高峰的幾年來臨時能獲得充分的養料,以便形戒茂盛的枝葉。在林木用材上,也選擇在生長高峰結束後,立即進行砍伐,林木的產量也最高。
在果樹栽培中,植物生產的周期性節奏會因修剪措施而改變。在植物生長季節對其進行修剪,馬上會引起新的更強烈的生長,這叫做反向生長修剪。在整個夏季,在條件適合的情況下,可隨時用反向生長修剪方法促使果樹形成新枝。在早春或冬季修剪較老的樹冠,或嫁接後采用反向生長。修剪通常都能獲得生長勢強的枝條,以致生長周期性完全不明顯,或者表現得很微弱。
季節周期多年生植物的營養生長,都或多或少地隨季節而表現出明顯的季節性變化,稱季節周期。在溫帶,春季氣溫上升、水分、、光照適宜,植株便由休眠進入緩慢的生長,夏天氣溫高,光照充足,植株生長加快,並出現生疾高峰;秋季氣溫下降,光照減弱、水分減少,植株生長緩慢;冬季出現低溫,植株便停止生長,進入休眠。現出落葉樹木生長的周期性。
樹木進入休眠也像種子一樣是對不利環境條件適應的結果,是植物的一種重要適應特性,木本植物進入休眠有一個由秋天到冬天逐步加深,而由冬天至初春再逐步變淺的-過程。植物休眠很深時,對不利的環境條件的抵抗力最強,例如針葉樹在冬季可忍耐嚴寒。
晝夜周期植物的生長,一般表現有白天慢,夜間快的現象,稱晝夜周期。這種現象的產生,主要是由於光照、溫度和含水暈等情況晝夜不同而引起。白天,由於旺盛的蒸騰作用,使植物體內大量失水,限製了細胞的分裂,並且日光中的紫外線能阻礙植物體內生長素效應,生長素減少,細胞分裂也受影響。夜間,蒸騰作用減弱,體內含水量增多,有利於細胞的分裂和伸長,同時由於夜間氣溫一般偏低,呼吸消耗減少,氣溫低也有利於物質的水解轉化,這些水解產物為新細胞提供結構物質。因此,植物的生長在夜間比白天快。
根生長的周期性植物根的生長,也有明顯的。季節性,春季生長最快,夏季生長較少,秋季生長減慢,冬季生長近乎停頓。這是由於春季土壤溫度和含水量均適宜,有利於根的旺盛生長。夏季的高溫和天旱,根的生長受到一定的限製,因為生長的適宜溫度根係比地上部宴偏低的緣故。秋季土壤溫度、含水量均降低,根的生長就減少,而冬季的低溫影響,使根的生長停頓。
通常,根生長最旺盛的季節,是對礦物質充分吸收最多的時期。根據這點,早春是進行移植和施肥的適宜季節。如早春2、3月間(南方氣候),低溫階段已經過去,植株不會再受寒害,而根係生長很微弱,此時移栽苗木傷根就少,並且由於地上部蒸騰量少,移栽對地上部生長影響也少,易於成活。當移栽後根係生長恢複不久,就遇4、5月根係生長旺季,如在此時結合她用春肥,更能加速根係的生長,從而促進地上部進入旺盛生長期。
(二)植物生長中的相關性植物有機體是統一整體。在其生長發育過程中,各器官和組織的形成及生長,表現為相促進和相互抑製的現象,稱相關性。
地上部分與地下部分的相關性植物的地上部分與地下部分在生長丄的相互依存十分明顯。如處在肥沃土壤上的樹木,根係發達、樹冠高大;生長在瘠薄土壤上的樹木-根係少、樹冠也小。
根深葉茂正確地概括了地上、地下部分生長相關性。植物的這種相關性,是由於它們之間有營養物質及微生理活性供需上的相互依存。根能供給許多水分和無機鹽,而葉片供應光合作用產物。此外,根所需要的維生素、生長素是靠地上部分供應,而葉片所需要的細胞分裂素等物質,隻能靠根供應。