水稻种子的条件和过程 水稻种子在水中为什么能发芽

水稻种子的条件和过程 水稻种子在水中为什么能发芽

水稻种子的条件和过程 水稻种子在水中为什么能发芽

水稻种子萌发是水稻一生的开始,水稻种子萌发的过程包含两个阶段,一是浸种二是催芽的。

水稻种子萌发的两个阶段

水稻种子要萌发,必须具备两个基本条件:一是种子本身具有发芽能力;二是要有适宜的外界条件。

1.影响种子萌发的内在因素

水稻种萌发,就是胚芽和胚根突破谷壳开始生长的过程。胚的生命力是种子萌发的最关键的内在要素,胚乳是胚开始生长发育时所需养料的提供者,也是种子萌发的重要的内在要素。此外,胚的生命力和发芽的整齐度,与种子的成熟度、后熟度和寿命有着密切的关系。

那么什么事成熟度和后熟度呢?

种子成熟度:一般来说,稻种越成熟,发芽率越高,发芽越整齐;反之,未成熟的种子不仅发芽率较低,而且幼芽弱,幼苗发育也较差;种子之间的成熟度差异越大,发芽越不整齐。

种子后熟度:有些水稻种子的发育已经完成,但由于某些生理原因,在适宜的条件下,发芽率仍然很低,要经过一段时间的后熟作用才能发芽,也就是说有休眠现象。一般来说,后熟时间短的种子比后熟时间长的种子发芽更快且发芽率更高。

2.种子寿命。

种子的寿命与种子的发芽率相关。一般来说,种子寿命长的,其发芽率越高,发芽整齐度就越高;反之,发芽率就低。种子籽粒之间寿命差异大,发芽整齐度就越差。

另外,种子的发芽与种子的成熟度、贮藏条件和本身状态等因素有着密切关系,生产和贮藏种子的过程中,必须高度重视科学管理,方能确保种子质量。

影响种子萌发的外在因素

1.水分

稻种吸水是萌发的第一步,也就是说,浸种是促使种子吸收水分的第一个技术措施。干燥种子呈休眠状态,只有吸足水分后,种子内部的生理生化作用才能逐渐开始。种子吸水有三个方面的作用:

  • 使种皮膨胀软化,有利于溶于水中的氧气随着水分透入稻种细胞内,增强胚和胚乳的呼吸作用;
  • 充足的水分可使原生质从凝胶状态转变为溶胶状态,自由水增多,代谢加强,在一系列酶的作用下,胚乳贮藏的复杂的不溶物质,转化为简单的可溶性物质,供幼小器官生长利用;
  • 水分也可促进可溶性物质输送到正在生长的幼芽和幼根中去,供给呼吸所需或者形成新细胞结构的有机物。

因此,适度充足的水分是水稻种子萌发的必要条件,把好适度浸种这一技术关,对杂交水稻的浸种尤其重要。

稻种萌发的吸水过程有三个阶段:第一阶段是急剧吸水的物理吸胀过程,在这一阶段,几乎吸收了种子萌动所需水分的一半以上;第二阶段是缓慢吸水的生物化学过程,本阶段初期需要一段时间进行酶的激活、物质转变和运输等一系列生化作用,吸收水分缓慢下来,但后期吸收水分又逐渐加强;第三阶段是大量吸水的新器官的生长过程,由于幼苗迅速生长,需水量增加,也就增加了对水的吸收。

稻种吸收水分的速度,首先与温度有关。温度低,吸水慢;温度高,吸水快。其次,种子吸水的快慢也与品种、组合有关。籼稻谷壳薄、米质疏松,吸水较快;粳稻谷壳厚、米质紧密,吸水较慢。杂交水稻的种子,往往有些组合的种子颖壳开裂,或者较薄,所以吸水速度比常规稻的种子快。再次,贮藏种子的水分含量与种子的吸水速度有关。干燥的种子,吸水较快;潮湿的种子,吸水较慢。

稻种浸透的标准是:谷壳颜色稍变深,胚部膨大突起,胚乳变软。水稻浸种的目的,就是使种子均匀地吸水,发芽整齐。浸种时间过短,吸水不足,往往发芽慢或形成“盲种”,不露白;反之,浸种时间过长,种内的可溶物质会渗透出来,又往往造成“滑种”现象。

2.氧气。

稻种萌发和生长是一个非常活跃的生命活动,需要充足的氧气。氧气在种子萌发时能保证能量转化、物质转化和形态转化的正常进行,是种子萌发必不可少的一个条件。它有三个方面的生理作用:一是促进呼吸作用,呼吸释放的能量供给各个生理过程的需要;二是保证淀粉酶的活性,促进酶的水解作用;三是有利于蛋白质的合成、细胞分裂和分化及新器官的形成。

催芽过程中较长时间缺氧,会导致无氧呼吸,结果造成生产上的不良后果:

  • 无氧呼吸时,要得到同等量的能量,需消耗种子内的营养物质比有氧呼吸多27倍左右;
  • 产生的酒精会毒害胚的生长,十分不利于种子发芽和培育壮秧;
  • 在缺氧状态下,萌发的稻种只长芽不长根,或者发酒酸导致不长芽不长根等现象;
  • 无氧呼吸在消耗同等量的葡萄糖时,它的能量利用率只有有氧呼吸的1/19,非常低。

3.温度。

种子萌发是一个生理生化的过程,是在一系列酶的参与下进行的,而酶的催化与温度有密切关系。在吸足水分后,还必须有适当的温度,稻种才能萌发,因为贮藏在胚乳中的营养物质,要通过各种酶的作用,才能分解为可溶性物质,供胚应用。

在一定温度范围内,温度升高,生化反应加快,分解物质就越多,这样就越有利于胚的生长发育;反之,萌发就越慢。根据实验,水稻种子发芽的最低温度是10℃~12℃,最适宜温度是28℃~32℃,最高温度是36℃~38℃,超过40℃时原生质流动停止,种芽易受伤变黑。温度低于10℃时,谷种不能萌发,时间一长,病菌侵入,就会烂种;温度在20℃左右时,谷种虽能萌发,但参差不齐,发芽时间长,不符合壮芽标准;当温度在35℃左右时,谷种萌发最为有利,胚芽、胚根突破谷壳快而整齐;但种子破胸露白后,如温度仍维持在35℃,则易使根、芽生长太快,瘦而不壮。所以,谷种破胸后,若逐渐降温至25℃左右,则根、芽生长速度减慢,长得茁壮。生产实践上,一般采取高温破胸,适温催芽、保湿催芽,摊凉练芽的技术措施。

  1. 高温破胸。破胸露白是催芽的第一阶段。早春气温较低,必须采用人工方法提高谷种的温度,在吸足水分的谷种入窝保温催芽前,用50℃温水淘种、洗种或淋谷种,随即保温,使种子保持在35℃左右,促使其加速呼吸与生理过程,这样胚细胞迅速分裂和伸长,谷种只需要10多个小时就能破胸露白,既迅速又整齐。谷种破胸露白后,就要逐渐降温,进入适温催芽的第二阶段。
  2. 适温催芽、保湿催芽。这个阶段的主要任务是让种子露白到齐根。谷种破胸露白之后,谷芽呼吸作用迅速加强,释放的热量使谷堆温度升高得很快,往往易造成高温烧芽。因此,在实际操作时,一方面要经常翻动谷堆,使之通气并逐渐降温到25℃左右;另一方面,适当淋30℃~35℃的温水,以补充必要的水分,促进胚根生长。这就是“干长根”的道理。齐根时,即胚根长到1~2粒谷长而胚芽鞘还未达到半粒谷长度时,要适当多淋些约25℃的温水,使谷种堆内水分较多,空气不易流通,约半天时间,芽就可以达到要求,这就是“湿长芽”。
  3. 摊凉炼芽。根芽按标准出齐后,应该摊凉炼芽。方法是将谷种摊开约1~2寸厚,炼芽半天,适度翻动并洒水保湿,防止过干缩芽,稍后即可播种。通过炼芽,一可防止把高温催芽的谷种立即播下到冷秧田里,种子的温度骤然剧变,对幼芽生长不利;二可使种内的生化反应或者说代谢下降而内炼,待播种后能较快适应田间环境,有利于幼芽生长发育。

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