زیست شناسی ۲۷۸۸۰ بازدید

همه گیاهان اطراف شما زندگی را با رشد دانه شروع می‌کنند. بدون دانه، هیچ گیاهی وجود نخواهد داشت و کره زمین تبدیل به مکانی بایر خواهد شد که بسیاری از موجودات قادر به زندگی در آن نخواهند بود. دانه‌ها با وجود اندازه کوچکشان، حاوی غذا و تمام دستورالعمل‌های لازم برای جوانه زدن به عنوان یک گیاه هستند. در این مقاله به بررسی مراحل رشد دانه می‌پردازیم و همچنین نحوه کاشت صحیح دانه‌ها را به صورت قدم به قدم توضیح خواهیم داد.

دانه چیست و رشد آن چگونه است؟

برای بررسی و فهمیدن چگونگی رشد دانه باید در ابتدا از دانه و بخش‌های مختلف آن اطلاعاتی به دست آوریم. دانه، بدن زایشی و مشخصه گیاهان گل‌دار (نهاندانگان) و بازدانگان (مانند مخروطی‌ها، سیکادها و جینکوها) است. دانه‌ها به گیاهان بزرگ طی فرایند جوانه‌زنی و رشد تبدیل می‌شوند. جوانه‌زنی به نور کافی، دما، آب و هوای مطلوب نیاز دارد. دانه‌های زنده موجودات زنده‌ای هستند که باید حاوی بافت جنینی زنده و سالم باشند تا بتوانند جوانه بزنند. تمام دانه‌های کاملاً توسعه‌یافته حاوی جنین و در بیشتر گونه‌های گیاهی، ذخیره‌ای از ذخایر غذایی است که در پوشش دانه پیچیده شده است. بذرها معمولاً زمانی بیدار می‌شوند و جوانه می‌زنند که رطوبت خاک و شرایط دمایی مناسب برای رشد آن‌ها فراهم باشد.

دانه ها

قسمت های مختلف دانه

دانه ساختاری است که جنین گیاه را در یک پوشش بیرونی محافظ محصور می‌کند. در شرایط مساعد رشد، یک دانه با استفاده از مواد مغذی ذخیره شده در آن‌ها، گیاه جدیدی را ایجاد می‌کند. الحاق سلول‌های تولید مثل نر و ماده در داخل تخمک رسیده گل به تشکیل دانه در گیاه کمک می‌کند. دانه‌های مختلف دارای اندازه‌ها، شکل‌ها و رنگ‌های متفاوتی هستند که در تولید مثل گیاهان گلدار و غیر گلدار شرکت می‌کنند. در ادامه قسمت‌های مختلف دانه را توضیح می‌دهیم.

پوسته دانه

دانه‌ها دارای پوشش دانه ضخیم یا نازکی هستند. پوشش دانه برای محافظت از قسمت‌های داخلی دانه استفاده می‌شود. این پوشش همان چیزی است که وقتی یک دانه را در دست می‌گیرید می‌بینید و احساس می‌کنید. پوشش دانه‌های ضخیم‌تر از ورود آب و نور خورشید جلوگیری می‌کند. دانه‌هایی با پوشش ضخیم معمولاً باید بلعیده شدن، هضم و مدفوع حیوانات عبور کنند تا فعال شوند. این فرآیند پوشش ضخیم بذر را ضعیف می‌کند تا امکان جوانه‌زنی آسان همراه با کود طبیعی برای بذر فراهم شود. یک پوشش دانه نازک به راحتی جوانه می‌زند زیرا آب و نور می‌توانند به راحتی در آن نفوذ کنند. یک پروژه عملی برای یادگیری در مورد پوشش دانه این است که یک لوبیا را یک شبه در آب خیس کنید. اکنون پوشش دانه باید با یک کشش ملایم از روی لوبیا لیما جدا شود. می‌توانید پوشش دانه را زیر میکروسکوپ مشاهده کنید.

اندوسپرم

آندوسپرم مواد مغذی را برای جنین دانه فراهم می‌کند که معمولاً به شکل نشاسته و پروتئین است. این مواد مغذی به بذر اجازه می‌دهد تا زمانی که صبر می‌کند تا جوانه بزند زنده بماند. آندوسپرم درست در زیر پوشش بذر قرار دارد و در بیشتر دانه‌ها جنین را کاملا احاطه کرده است. غذاهایی مانند ذرت بو داده، نارگیل خرد شده و برنج سفید همگی آندوسپرم هستند. دو سوم کل کالری غذای انسان از آندوسپرم دانه‌ها تامین می‌شود.

جنین یا رویان

جنین قسمت مرکزی و مهم‌ترین بخش یک دانه است. در درون جنین تمام سلول‌های مورد نیاز برای تبدیل شدن به یک گیاه بالغ تشکیل شده است. جنین دارای سه بخش اصلی است. ریشه‌های اولیه، لپه‌ها و برگ‌های جنینی. ریشه اولیه نخستین چیزی است که در طول جوانه‌زنی از بذر بیرون می‌آید. این ریشه لنگر طویلی در عمق خاک ایجاد می‌کند تا گیاه را حمایت کند. لپه در طول جوانه‌زنی قسمت‌های مختلف جنین را تغذیه می‌کند. ممکن است در برخی گیاهان شبیه یک برگ کوچک باشد یا در گیاهان دیگر مانند لوبیا گوشتی باشد. اغلب با رشد نهال از خاک بیرون می‌آید. برگ‌های جنینی اولین برگ‌های گیاه هستند که در بالای زمین ظاهر می‌شوند. برای مطالعه بیشتر در زمینه بخش‌های مختلف گیاه و دانه آن می‌توانید به فرادرس زیر مراجعه کنید.

دانه های تک لپه و دو لپه
در این تصویر دانه‌های تک‌لپه و دولپه و بخش‌های مختلف آن‌ها نشان داده شده است.

مراحل رشد گیاه چیست؟

ساده ترین راه برای توصیف رشد گیاه در 3 مرحله دانه، رویش یا رشد و مرحله تولید مثل (تولید نسل جدید) رخ می‌دهد. در ادامه هر کدام را توضیح می‌دهیم.

مرحله دانه

یک دانه همان چیزی است که چرخه زندگی گیاه با آن شروع می‌شود. هر دانه حاوی یک گیاه‌چه کوچک به نام جنین است. قسمت بیرونی سخت دانه را پوشش دانه می‌نامند و از جنین محافظت می‌کند. پوشش بذر با رطوبت ذوب می‌شود و اجازه می‌دهد تا روند جوانه‌زنی تا مرحله نهال ادامه یابد. هنگامی که بذر در مکانی قرار گرفت که شرایط برای تولد آن ضروری است مرحله جوانه‌زنی شروع می‌شود. سه شرط اساسی برای شروع جوانه‌زنی قوی، نور، آب و گرما هستند، اما در این مرحله زیاد به آن‌ها آب ندهید زیرا هنوز آسیب پذیر هستند. بسیاری از دانه‌ها در صورتی که به درستی در یک مکان خشک و تاریک نگه‌داری شوند، حتی پس از سال‌ها قادر به رشد هستند. خاک سطحی ممکن است در اثر گرما و نور مستقیم خورشید کم آب شود. به همین دلیل است که کاشت بذر در عمق بیشتر به سیستم ریشه کمک می‌کند از خفه شدن و خشک شدن جلوگیری کند و کمک می‌کند پوسته بذر راحت‌تر شکافته شود.

مرحله رویشی (رشد)

این مرحله زمانی شروع می‌شود که سیستم ریشه بتواند رشد را پشتیبانی کند و حدود 3 تا 16 هفته طول می‌کشد. در این دوره، گیاهان مشغول انجام فرآیندی به نام فتوسنتز (استفاده از نور خورشید، آب و دی اکسید کربن برای ایجاد اکسیژن و انرژی به شکل قند) و جمع آوری منابع مورد نیاز برای گلدهی و تولید مثل هستند. آن‌ها به طور قابل توجهی رشد می‌کنند و به رشد خود ادامه می‌دهند مگر اینکه تغییری در مصرف آب یا مواد مغذی ایجاد شود. رشد در این مرحله بیشتر برای نواحی ساقه، شاخه و برگ است.

مرحله دانه و جوانه زنی
در این تصویر دانه لوبیا در حال جوانه‌زنی و رویش نشان داده شده است.

در مرحله رویشی می‌توان برای تقویت بیشتر به گیاه کود داد، کود زمانی بیشترین تاثیر را دارد که گیاهان در اوج چرخه رشد خود، یعنی مرحله رویشی، باشند. بهار بهترین زمان برای کوددهی بیشتر گیاهان است. مقدار زیادی نیتروژن برای تولید کلروفیل (رنگدانه سبز در برگ) برای زمانی که برگ‌های اولیه دانه ظاهر می‌شوند مورد نیاز است. نیتروژن به طور طبیعی در خاک‌های سالم یافت می‌شود. این یک ماده مغذی بسیار مهم است، بهتر است که در این مرحله کمی کود نیتروژن اضافه کنید. علاوه بر کوددهی هنگامی که گیاه در مرحله رشد است بهتر است صبح‌ها آبیاری شود، آبیاری زود هنگام می‌تواند اطمینان حاصل کند که ریشه‌ها قبل از شروع گرمای روز هیدراته می‌شوند و در نتیجه سالم‌تر و بهتر خواهند بود.

مرحله زایش، گل دهی و تولید میوه

این مرحله نهایی رشد گیاه است و زمانی اتفاق می‌افتد که یک گل یا گیاه بالغ آماده تولید مثل باشد. از آنجایی که در این مرحله هدف تولید گیاهان جدید است، هر گونه مواد مغذی جذب شده به تولید گل، میوه، گرده و دانه‌ها هدایت می‌شود. برای تکمیل این مرحله از رشد، نیاز به تولید غذا و انرژی بیشتری است. اکنون باید سایر مواد مغذی مانند فسفر و پتاسیم را برای گیاه فراهم کنیم زیرا نیتروژن دیگر ماده غذایی اصلی مورد نیاز گیاه نیست. برخی از گیاهان روزها در حالی که برخی دیگر ماه‌ها طول می‌کشد تا جوانه‌ها را رشد دهند که این جوانه‌ها بعداً به گل تبدیل می‌شوند. این گیاهان گلدار دارای گل‌هایی هستند که اغلب رنگ‌های روشن و رایحه‌ای قوی دارند تا گرده افشان‌هایی مانند زنبورها یا پروانه‌ها را جذب کنند.

در طول مرحله گل‌دهی، اکثر گیاهان دارای ساختارهای نر و ماده هستند و از این ساختار برای تولید مثل در فرآیندی به نام گرده‌افشانی متقابل استفاده می‌کنند. گرده‌افشانی زمانی اتفاق می‌افتد که گرده یک گیاه به وسیله گرده افشان‌هایی مانند پرندگان و زنبورها به گیاه دیگری از همان نوع منتقل شود. گرده‌های قسمت نر گیاه می‌ریزند یا روی گرده‌افشان مالیده می‌شوند. سپس گرده افشان این گرده را به گل دیگری می‌برد، جایی که گرده به قسمت ماده می‌چسبد. گل بارور می‌شود و بعداً میوه و دانه می‌دهد.

افتادن و پخش شدن دانه ها

پخش یا پراکندگی بذر، آخرین درجه از چرخه زندگی گیاه یا گل است. دانه‌ها به طرق مختلف از طریق باد، حیوانات یا سایر گرده افشان‌ها پخش می‌شوند. هنگامی که دانه‌ها روی زمین می‌افتند، چرخه زندگی گیاه دوباره شروع می‌شود. این هدف نهایی هر گیاهی است و به تنوع گیاهان به طور کلی کمک می‌کند.

مرحله گلدهی و تولید میوه
در این تصویر چرخه کامل زندگی گیاه و مراحل گل‌دهی و تولید میوه آن نشان داده شده است.

مراحل رشد دانه چیست؟

دانه‌ها از طریق فرآیند جوانه‌زنی به گیاهان بزرگ‌تر تبدیل می‌شوند. جوانه زدن به نور خورشید، دما، آب و هوای مطلوب نیاز دارد تا بذر به گیاه تبدیل شود. پوسته بذر دارای سوراخ‌ها یا منافذ ریز است که آب و هوا می‌توانند از طریق آن‌ها وارد شوند. بذر مانند هر موجود زنده‌ای به اکسیژن نیاز دارد و تا زمانی که برگ‌ها رشد کنند دی‌اکسید کربن آزاد می‌کند و در این مرحله می‌تواند اکسیژن تولید کند. خاک باید متخلخل باشد تا آب و هوا به دانه نفوذ کرده و به دانه برسد. اگر خاک متخلخل نباشد دی اکسید کربن از بذر خارج نمی‌شود و دانه خفه می‌شود. اگر شرایط بهینه برآورده شود، دانه بیشتر و بیشتر آب جذب می‌کند، متورم می‌شود و می‌ترکد.

هنگامی که پوشش دانه باز می‌شود، یک ریشه‌چه اولیه ظاهر می‌شود که تقریباً در همه گیاهان، ریشه قبل از جوانه زدن است. با این حال، چند استثنا وجود دارد مثلا در نارگیل، ساقه‌چه یا ساقه قبل از ریشه ظاهر می‌شود. هنگامی که ریشه ظاهر شد، شروع به جذب آب و مواد مغذی از خاک می‌کند این عمل قبل از ظهور ریشه‌چه توسط پوشش دانه انجام می‌شد.

مراحل جوانه‌زنی دانه

فرآیندی که طی آن یک بذر در نور خورشید، هوا و آب بهینه به گیاه (نهال) تبدیل می‌شود، جوانه‌زنی نامیده می‌شود. بذر می‌تواند در محدوده دماهای حداقل و حداکثر رشد کند. هر دمایی بالاتر از این محدوده می‌تواند به دانه‌ها آسیب برساند یا آن‌ها را خاموش کند.

جوانه‌زنی دارای ۳ مرحله اصلی شامل موارد زیر است:

  • اشباع یا جذب آب. دانه به سرعت آب را جذب می‌کند و پوسته دانه متورم و نرم می‌شود. به دانه نخودی فکر کنید که خیس کرده اید. لایه بیرونی دانه با آب نرم و چروکیده می‌‌شود.
  • فاز موقت یا تاخیر. در طی این مرحله، دانه فیزیولوژی داخلی خود را فعال می‌کند، سلول‌ها تنفس می‌کنند و دانه شروع به ساخت پروتئین و متابولیسم ذخایر غذایی خود می‌کند.
  • ظهور ریشه و ریشه‌چه. سلول‌ها شروع به دراز شدن و تقسیم می‌کنند و ریشه‌چه و ریشه را از دانه بیرون می‌آورند.
مراحل جوانه زنی دانه نخود
در این تصویر مراحل جوانه‌زنی و رشد دانه نخود نشان داده شده است.

معرفی فیلم آموزش آشنایی با جوانه های خوراکی

فیلم آموزش آشنایی با جوانه های خوراکی

ارزش غذایی و خواص فراوان جوانه‌های خوراکی در مقایسه با دانه‌ها بسیار بیشتر بوده و نیاز است تمام گروه‌های سنی به استفاده از جوانه‌‎ها تشویق و ترغیب شوند. اکثر مردم به واسطه برپایی سبزه سفره هفت‎‌سین و پخت سمنو که قبل از فرا رسیدن سال نو و در ابتدای فصل بهار انجام می‌‏گیرد، با نحوه استفاده از جوانه‌های خوراکی آشنایی نسبی دارند. جوانه‌‎های خوراکی شامل بسیاری از ویتامین‎‌های مفید و ضروری همچون: ویتامین‌‎های گروه K, ‎E, C, B, ‎A, بتاکاروتن (Beta-Carotene) و سلنیوم (Selenium) و همچنین خاصیت ضد سرطانی هستند.

در این فرادرس که توسط خانم دکتر نسیم رنج کش، دکتری تخصصی مهندسی کشاورزی – زراعت، تدریس و به کمک تیم فرادرس تهیه و تدوین شده است به آشنایی با جوانه خوراکی، مراحل انجام تولید جوانه، چگونگی تولید و برداشت آن، ارزش غذایی و خواص، طرز تهیه جوانه خوراکی و در نهایت انواع روش‎‌های مصرف آن پرداخته شده است. این فرادرس برای دانشجویان مهندسی کشاورزی و سایر افراد علاقمند به استفاده از جوانه‌ها و ایجاد رژیم غذایی سالم به کمک آن‌ها مناسب و مفید است.

خواب دانه چیست؟

برخی از دانه‌های زنده ممکن است جوانه نزنند. بسیاری از دانه‌ها دوره خواب را ایجاد کرده اند. خواب بذر شرایطی است که حتی در شرایط محیطی بهینه از جوانه‌زنی جلوگیری می‌کند. در طبیعت، جوانه‌زنی متناوب برخی از نهال‌ها را از انفجار احتمالی آب و هوای بد یا گیاهخوارانی که ممکن است آن‌ها را بخورند در امان نگه می‌دارد. بذر گیاهانی که در بهار بهترین رشد را دارند، فقط پس از سپری شدن دمای سرد زمستان، خود به خود انتخاب می‌شوند تا جوانه بزنند. برای اینکه بذرها از حالت خواب خارج شوند، باید عوامل فیزیکی یا شیمیایی خواب آن‌ها را بشکنیم. دانه‌ها ممکن است پوشش دانه سفت یا ضخیم داشته باشند (خواب فیزیکی). این را می‌توان با خیساندن یا خراش دادن (خراش دادن سطح) دانه شکست.

بذرهای دیگر دارای شرایط شیمیایی یا متابولیک داخلی هستند که از جوانه‌زنی جلوگیری می‌کند (خواب شیمیایی). عوامل مؤثر بر خواب بذر عبارتند از وجود برخی هورمون‌های گیاهی به ویژه اسید آبسیزیک که جوانه‌زنی را مهار می‌کند و ژیبرلین که به خواب بذر پایان می‌دهد. برای شکستن خواب شیمیایی، ممکن است مجبور شوید بذر را شسته یا از طبقه بندی سرد یا مرطوب یا خراش دادن آتش استفاده کنید.

شکستن خواب دانه

به عنوان مثال، غشای درون پوشش بذر برخی از دانه‌‌ها مانعی را تشکیل می‌دهد که در برابر آب نفوذپذیر است اما به اکسیژن نفوذ نمی‌کند. دمای سرد (۱۰ تا ۱۵ درجه سانتی‌گراد) به اکسیژن اجازه می‌دهد تا به دانه برسد، در حالی که دمای گرم از جذب اکسیژن جلوگیری می‌کند. دمای خنک همچنین به دانه اجازه می‌دهد تا مقداری از ذخیره غذایی خود را هضم کند و به آن انرژی می‌دهد. برای این دانه‌ها، قرار دادن آن‌ها در یخچال برای مدت زمان مشخص به آن‌ها اجازه می‌دهد تا اکسیژن و انرژی کافی برای جوانه زدن به دست آورند. در ادامه روش‌های مختلف شکستن خواب دانه را بررسی می‌کنیم.

  • خراشیدگی: پوشش دانه سخت و غیرقابل نفوذ در اثر براده کردن، خرد کردن، آب داغ و تیمارهای شیمیایی ضعیف یا پاره می‌شود.
  • چینه بندی: دانه‌ها مرطوب می‌شوند و در دمای کم یا زیاد برای دوره‌های متغیر در معرض اکسیژن قرار می‌گیرند. طبقه‌بندی مکانیکی نیز وجود دارد به عنوان مثال استفاده از کاغذ سنباده، چکش، چاقو.
  • مقابله با مهارکننده‌ها: بازدارنده‌های رشد دانه با فرو بردن دانه‌ها در KNO3، تیوره، اتیلن کلروهیدرین و ژیبرلین از بین می‌روند.
  • لرزش و فشار: تکان دادن شدید و فشار هیدرولیک برای تضعیف پوشش بذر استفاده می‌شود.
خواب دانه
با استفاده از اندکی خراش دادن پوست دانه می‌توان آن را از خواب بیدار کرده و به سمت جوانه‌زنی سوق داد.

مراحل رشد دانه لوبیا چگونه است؟

لوبیا دانه‌های مختلفی تولید می‌کند که هر کدام در داخل یک غلاف پنهان شده اند. هنگامی که غلافِ روی گیاهان بالغ می‌شود، خشک شده و در آفتاب شکافته می‌شود. بذرها در نهایت از غلاف سخت و خشک به زمین می‌افتند یا باغبانان می‌توانند بعداً آن‌ها را برای ذخیره سازی یا کاشت بردارند. دانه‌های لوبیا در واقع از دو نیمه به نام لپه تشکیل شده است. هر لپه حاوی یک منبع غذایی برای گیاه در حال ظهور است. گیاهان جدید لوبیا می‌توانند در صورت لزوم با استفاده از مواد غذایی ذخیره شده در لپه برای چند روز زندگی کنند تا زمانی که بتوانند به مواد مغذی در خاک برسند. در ادامه مراحل رشد یک دانه لوبیا را بررسی کرده‌ایم.

مرحله جوانه‌زنی

جوانه‌زنی به دانه‌ای اشاره دارد که شروع به جوانه زدن می‌کند. دانه‌های لوبیا زمانی شروع به رشد می‌کنند یا جوانه می‌زنند که آب پوسته سخت اطراف بذر یا جنین را باز یا حل کند. گرما روند رشد دانه را سرعت می‌بخشد. لوبیا یک ریشه کوچک (جنینی) به نام ریشه‌چه را بیرون می‌فرستد.

شکاف پوشش دانه و رشد ریشه

پس از شکافتن پوسته، اولین چیزی که از دانه‌های لوبیا بیرون می‌آید، ریشه است. به آرامی، ریشه‌ها از دانه باز می‌شوند و به رطوبت و مواد مغذی دست پیدا می‌کنند. ریشه‌ها زمانی که از دانه لوبیا بیرون می‌آیند مانند تارهای سفید به نظر می‌رسند. کاشت دانه‌های لوبیا در خاک باغچه خوب اصلاح شده با کمپوست، به ریشه‌ها کمک می‌کند تا فوراً مواد مغذی موجود را پیدا کنند. با پایین آمدن ریشه‌ها، آب و مواد مغذی را از خاک به درون خود دانه می‌کشند. بذر به آرامی آنچه را که برای ورود به مرحله بعدی چرخه زندگی خود یعنی رشد برگ نیاز دارد دریافت می‌کند.

رشد برگ

پس از جوانه زدن بذر و رشد ریشه‌ها، گیاه لوبیا شروع به بیرون راندن یک ساقه می‌کند. با بیرون آمدن ساقه از خاک، دو برگ کوچک بیرون می‌آیند. اولین برگ‌هایی که از بوته لوبیا بیرون می‌آیند شبیه برگ‌های معمولی گیاه لوبیا نیستند. آن‌ها گرد هستند و به گیاه کمک می‌کنند تا سریعاً به یک گیاه قوی و بالغ تبدیل شود.

مراحل رشد دانه لوبیا
در این تصویر مراحل رشد دانه لوبیا به ترتیب و با ذکر مراحل نشان داده شده‌اند.

مراحل رشد دانه گندم

گندم یکی از پرمصرف‌ترین دانه‌های غلات در جهان است. گندم یک محصول بسیار سازگار است و از محیط‌های معتدل، آبی تا گرم، پرباران و مرطوب، مرطوب تا خشک و سرد کشت می‌شود. جوانه زدن بذر عاملی است که به عملکرد محصول گندم کمک می‌کند. دما یکی از عوامل مهم جوانه‌زنی گندم در بین عوامل غیرزیستی محسوب می‌شود، زیرا میزان آب و بسترهای اضافی مورد نیاز برای رشد و نمو را متقاعد می‌کند. گونه اولیه پرورشی گندم نان است. بسیاری از گونه‌های دیگر که نزدیک به یکدیگر هستند عبارتند از گندم دوروم، سنجد، انکورن و گندم خراسان.

گندم در خاک‌های مختلف تولید می‌شود. خاک‌هایی با بافت لوم رسی یا لوم، ساختار خوب و ظرفیت متوسط ​​برای نگه‌داری آب برای آن‌ها ایده‌آل هستند. باید مراقب بود که از خاک‌های بسیار متخلخل و بیش از حد زهکشی شده اجتناب شود. خاک باید به صورت خنثی واکنش نشان دهد. در شرایط خشک، خاک سنگین با زهکشی خوب برای کشت گندم مناسب است. چنین خاک‌هایی آب باران را جذب می‌کنند و سپس آن را به خوبی نگه می‌دارند. با این حال، خاک‌های سنگین با ساختار ضعیف و زهکشی ضعیف مناسب نیستند، زیرا گندم مستعد غرقابی است. گندم را می‌توان به طور موثر در خاک‌های سبک‌تر کشت کرد، مشروط بر اینکه ظرفیت نگه‌داری آب و مواد مغذی افزایش یابد.

گندم جایگاه اصلی همه محصولات غذایی جهان را دارد. در هند، گندم بعد از برنج دومین محصول غذایی مهم است و تقریباً 25 درصد از کل تولید غلات غذایی کشور را تشکیل می‌دهد. طی چند سال اخیر نقش بسیار مهمی در تثبیت تولید غلات غذایی کشور داشته است. در مرحله نهال، بذر گندم در طول فرآیند جوانه‌زنی بذر برای جوانه زدن به دما و رطوبت کافی نیاز دارد. ظهور نهال در طی 7 روز در شرایط مساعد رخ می‌دهد. نهال باید به انرژی و مواد مغذی ذخیره شده در دانه گندم قبل از اینکه اولین برگ فعال شود متکی باشد.

رشد دانه گندم
در این تصویر مراحل رشد دانه گندم نشان داده شده است.

جوانه‌زنی دانه گندم چگونه است؟

هنگامی که بذرها در خاک گرم و مرطوب قرار می گیرند، مواد غذایی در دانه محلول می‌شوند و برای تغذیه آن به داخل جنین منتقل می‌شوند. دمای خاک سرعت این فرآیند جوانه‌زنی را کنترل می‌کند. جنین ریشه‌چه دانه را که به سمت پایین در حال بزرگ شدن است بیرون می‌راند. لنگر ریشه نهال را به داخل خاک هدایت می‌کند و سطح قابل دستیابی را برای کشیدن آب از خاک به داخل نهال افزایش می‌دهد. برای اینکه این ریشه در گیاهانی که در رطوبت خوب خاک قرار دارند ظاهر شود تعداد معینی واحد حرارتی مورد نیاز است. جوانه‌زنی بذر گندم زمانی شروع می‌شود که بذر آب مصرف می‌کند و با ظهور ریشه به پایان می‌رسد. جوانه‌زنی دارای 3 مرحله جذب آب (اشباع)، فعال‌سازی و جوانه‌زنی قابل مشاهده است است. در ادامه هر کدام را بیشتر بررسی می‌کنیم.

جذب آب

اولین فرآیند زمانی شروع می‌شود که دانه شروع به جذب رطوبت کند. به طور کلی، برای شروع جوانه‌زنی، بذر گندم باید رطوبتی در حدود 35 تا 45 درصد وزن خشک خود داشته باشد. فرآیند جوانه‌زنی بذر را می‌توان با بخار آب به همان سرعتی که آب مایع در جوانه‌زنی دارد می‌تواند آغاز کرد. دانه‌های گندم با رطوبت نسبی 97/7 درصد شروع به جوانه زدن می‌کنند. خاکِ به قدری خشک که ریشه‌‌ها نتوانند آب را استخراج کنند، هنوز حدود 99 درصد رطوبت نسبی دارد که بسیار بیشتر از دانه خشک است. بنابراین حتی در شرایط خشک، بذر می‌تواند رطوبت کافی برای جذب و شروع فاز اول را دریافت کند، اما نسبت به شرایط مرطوب بیشتر طول می‌کشد.

فعال سازی دانه گندم چگونه است؟

هنگامی که جنین متورم شد، هورمون‌هایی آزاد می‌شوند که رشد آنزیم‌ها را فعال می‌کنند. آنزیم‌ها نشاسته را تجزیه می‌کنند و سپس پروتئین را در دانه برای قندها و اسیدهای آمینه ذخیره می‌کنند و به جنین در حال رشد انرژی می‌دهند. هر چه دانه گندم بزرگ‌تر باشد، نشاسته بیشتری دارد و در نتیجه قدرت آن را فراهم می‌کند. اگر بذر گندم قبل از شروع رشد جنین خشک شود، دانه زنده می‌ماند. فاز 2 تا زمانی که پوسته بذر شکسته شود، که اولین علامت قابل مشاهده جوانه‌زنی بذر است، ادامه می‌یابد.

جوانه‌زنی قابل مشاهده

در این فرآیند، جنین به طور قابل مشاهده شروع به رشد می‌کند. ریشه‌چه ظاهر می‌شود و به دنبال آن سایر ریشه‌های اصلی و کمی بعد کولئوپتیل ظاهر می‌شود. آنزیم‌های تولید شده در فاز 2 در قندها و اسیدهای آمینه ذخیره شده بذر بسیج می‌شوند و اجازه انتقال آن‌ها به جنین در حال رشد را می‌دهند.

مراحل جوانه زنی دانه گندم
در این تصویر مراحل جوانه‌زنی دانه گندم نشان داده شده است.

عوامل موثر بر جوانه‌زنی دانه گندم

اندازه بذر پارامتر بسیار مهمی است که بر جوانه‌زنی، رشد و زیست توده نهال‌های نهالستان تأثیر می‌گذارد و این روند منجر به محصول آینده می‌شود. کاشت یک گونه بذر مخلوط می‌تواند منجر به تراکم غیر یکنواخت نهال شده، که می‌تواند منجر به تغییر در قدرت و اندازه نهال شود. در بسیاری از گونه‌های درختی، اندازه بذر جوانه‌زنی و رشد اولیه نهال‌ها را کنترل می‌کند. جوانه‌زنی می‌تواند به توانایی بذر در استفاده موثرتر از ذخایر، با بسیج ذخایر بذر برای جوانه زدن صفات بذر تکیه کند. یک روش معمول برای تنظیم جوانه‌زنی بذر و رشد بعدی گیاهچه، درجه بندی بر اساس اندازه و وزن آن‌ها است. در ادامه عوامل موثر بر جوانه‌زنی دانه گندم را بررسی می‌کنیم.

  • خواب دانه. جوانه‌زنی در بذر گندم پس از مدت کوتاهی خواب شروع می‌شود. سطح خواب گندم پایین است که به راحتی تجزیه می‌شود و اجازه می‌دهد تا جوانه‌زنی شروع شود. برخی از واریته‌های گندم دارای خوابی هستند که از پوسته بذرشان گرفته می‌شود و 3 تا 7 ماه طول می‌کشد. سپس این خواب با آنتوسیانین‌ها، آنزیم‌هایی که رنگ قرمز را به پوسته دانه می‌دهند، مرتبط می‌شود.
  • رطوبت. رطوبت خاک بر سرعت جوانه‌زنی بذر تأثیر می‌گذارد. اگر خاک گرم باشد، جوانه زدن بذرها سریع است. سرعت جوانه‌زنی بذر با خشک شدن خاک تا نزدیک به نقطه پژمردگی دائمی کاهش می‌یابد. جوانه‌زنی بذر در دمای 7 درجه سانتی‌گراد زمانی که خاک به مرحله پژمردگی دائمی می‌رسد ۱۰ روز اما در همان دما اگر رطوبت کافی در خاک وجود داشته باشد، ۵ روز طول می‌کشد. فرآیند جوانه‌زنی بذر در پاسخ به رطوبت موجود متوقف و شروع می‌شود.
  • دمای جوانه‌زنی بذر گندم. دمای مناسب برای جوانه‌زنی گندم بین 12 تا 25 درجه سانتی‌گراد است، اما جوانه‌زنی بین 4 تا 37 درجه سانتی‌گراد امکان‌پذیر است. سرعت جوانه‌زنی توسط دمای انباشته شده یا «درجه در روز» (degree-days) تعیین می‌شود. روز درجه تعداد حداکثر و حداقل میانگین دمای روزانه برای روزهای متوالی است. گندم برای جوانه زدن واضح بذرها به 35 روز درجه نیاز دارد. به عنوان مثال، 5 روز قبل از جوانه زدن قابل مشاهده، در محدوده دمایی متوسط ​​7 درجه سانتی‌گراد طول می‌کشد. در دمای 10 درجه سانتی‌گراد 3 تا 5 روز طول می‌کشد.
  • نیاز آبی برای جوانه زدن بذر گندم. آب عنصر کلیدی جوانه‌زنی بذر است. یک دانه بالغ بسیار خشک است و نیاز به جذب مقدار قابل توجهی آب، نسبت به وزن خشک دانه، از طریق فرآیند جذب دارد. حداقل مقدار آب مورد نیاز برای جوانه‌زنی گندم در دانه به طور کلی حدود 35 تا 45 درصد وزنی است. رطوبت بیش از حد به دلیل عرضه محدود اکسیژن مانع جوانه‌زنی محصول می‌شود. هنگامی که دانه آب را می‌خورد، آنزیم‌هایی فعال می‌شوند که ذخایر غذای ذخیره شده در دانه را به مواد شیمیایی مفید متابولیکی تجزیه می‌کنند.
  • فاصله بین دانه گندم. برای گندم آبیاری و کاشت به موقع، فاصله ردیفی در حدود 15 تا 22/5 سانتی‌متر انجام می‌‌شود، اما فاصله بهینه بین ردیف‌ها 22/5 سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود. فاصله ردیف 15 تا 18 سانتی‌متر در شرایط آبیاری دیر کاشت بهینه است. عمق کاشت برای گندم پاکوتاه باید بین 5 تا 6 سانتی‌متر باشد. فراتر از این عمق، کاشت منجر به یک توده ضعیف می‌شود. برای واریته‌های مرسوم قد بلند، عمق کاشت ممکن است 8 یا 9 سانتی‌متر باشد.
  • روش تیمار بذر برای گندم. تیمار خورشیدی یا آب گرم باید به دانه‌های گونه‌های حساس به لکه‌گیری شل داده شود. اگر از بذر گندم برای کاشت استفاده می‌شود و نه برای مصرف انسان یا تغذیه دام، می‌توان آن را با ویتاواکس کار کرد. با این حال، تیمارهای قارچ کش بذر به کاهش تلفات ناشی از بیماری‌های قارچی گندم منتقله از دانه و خاک کمک می‌کنند. برخی از محصولات درمان بذر شامل یک قارچ‌کش که حشره‌کش است و محافظت بیشتری در برابر حشرات مانند شته‌ها در فصل پاییز ایجاد می‌کند.
کاشت درست گندم
فاصله بین ردیف‌های کاشت گندم باید بین ۱۵ تا ۲۲/۵ سانتی‌متر باشد.

معرفی فیلم آموزش ریخت شناسی و تشریح گیاهی

فیلم آموزش تشریح گیاهی

ریخت شناسی و تشریح گیاهی که درسی پایه برای فراگیری دروس علوم گیاهی و رشته‌های مرتبط به شمار می‌رود به مطالعه و شناخت شکل ظاهری اندام‌های گیاهی از جمله دانه و نحوه تکوین و تشکیل هر یک پرداخته و در ادامه بافت هر یک از ساختارها را تشریح می‌کند. با توجه به نقشی که گیاهان در سلامت انسان‌ها، محیط زیست، صنعت و اقتصاد ایفا می‌کنند، شناخت ساختار آن‌ها ضروری محسوب می‌شود.

این فرادرس توسط خانم دکتر زهرا زارع، دکتری تخصصی زیست‌شناسی، علوم گیاهی تدریس و به کمک تیم فرادرس تهیه و تدوین شده است. در این آموزش سعی شده است درس با توضیحات مفصل و روان و با ذکر مثال‌های فراوان ارائه شود. این فرادرس در سه فصل شامل سلول گیاهی، بافت‌های گیاهی و اندام‌های گیاهی تدریس شده است و برای دانشجویان رشته‌های زیست شناسی و مهندسی کشاورزی و سایر علاقمندان به بررسی ساختار و فهم بهتر ساختمان گیاهان مناسب است.

نقاشی رشد دانه

در تصویر زیر مراحل رشد دانه گیاهان عدس، لوبیا، گندم و ذرت به صورت نقاشی نشان داده شده است.

نقاشی رشد دانه

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

بر اساس رای ۱۰ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

«نسیم حسینی» فارغ التحصیل مقطع کارشناسی ارشد در رشته بیوتکنولوژی از پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک است، فعالیت علمی و کاری وی در زمینه ژنتیک مولکولی و بهبود عملکرد پروتئین‌های آنزیمی بوده است. او مطالب آموزشی و تخصصی مجله فرادرس را در حوزه‌های زیست‌شناسی و بالینی می‌نویسد.