سایر عوامل موثر بر جوانه زنی
1-فشار اسمزی:فشار اسمزی بالای محلول جوانه زنی،جذب آب را مشکل تر کرده و جوانه زنی را با تاخیر روبرو می کند.توانایی بذرها برای جوانه زنی در شرایط فشار اسمزی بالا بین ارقام و همچنین بین گونه ها متفاوت است،اما همه تحت تاثیر قرار می گیرند.
2-غلظت یون هیدروژنPH:جوانه زنی در محدوده وسیعی از PH انجام می شود.جوانه زنی تقریبا تمام گونه ها در محدوده PH بین 4تا 7/6 به راحتی صورت می گیرد.
3-پیش خیساندن Presoaking :پیش خیساندن بذرها در آب به عنوان ابزاری جهت افزایش جوانه زنی پیشنهاد شده و تسریع جوانه زنی چندین گونه از گندمیان را نیز سبب شده است.قرار دادن بذرها در محلول اسموتیکوم راهکار دیگری است که طی آن رطوبت بذر افزایش می یابد،اما مقدار رطوبت کمتر از مقدار لازم برای آغاز جوانه زنی هنوز به شکل قطعی مشخص نشده است،اما احتمالا دلیل آن فرایندهای هیدرولیتیکی است که در طی پیش خیساندن آغاز می شوند و قندهای ساده حاصل از ان بلافاصله در جریان جوانه زنی به آسانی در سنتز دخیل می شوند.
4-اثرات دمای پایین:یخبندان و شب های سرد ممکن است قبل از برداشت باعث خسارت قابل توجهی به بذر شود.
5-تشعشع:معمولا اشعه گاما باعث کند شدن جونه زنی بذر می شود.تاثیر آن بر ارقام و گونه های بذر متفاوت بوده و در دما و مقدار رطوبت بالای بذر تشدید می شود.
6-خسارت مکانیکی:خسارت مکانیکی در طی برداشت بذر،بوجاری و حمل و نقل آن یکی از مشکلات اساسی در صنعت بذر،به خصوص برای گونه هایی است که بذر درشت و شکننده دارند.علائمخسارت ممکن است به چندین شکل بروز نماید:
1-خسارت زیاد به پوسته بذر از این جمله خسارت است
2-خسارت داخلی که تنها پس از جوانه زنی بذر قابل مشاهده خواهد بود
3-شکاف های میکروسکوپی به ویژه در پوسته بذر که کارکرد بذر را کاهش و حساسیت آن را به میکروارگانیسم ها افزایش
می دهد.
4-خسارت پنهان(مخفی یا داخلی)که احتمالا ماهیت فیزیولوژیکی دارد و اثرات آن در قالب کاهش بنیه جوانه زنی ،افزایش زمان تا رسیدگی و کاهش عملکرد بروز می نماید.
عوامل یا مراحل فیزیولوژیکی جوانه زدن بذر
فرآیند جوانه زنی می تواند به چندین مرحله پی در پی و جدا از هم ولی همزمان تقسیم شود که عبارتند از:
مرحله اول-بیدار شدن یا فعال شدن:اولین عملی که در این مرحله انجام می شود جذب آب توسط بذر خشک است.میزان جذب آب به سه عامل زیر بستگی دارد:
1-ترکیب بذر 2-نفوذپذیری پوسته بذر 3-میزان دسترسی بذر به آب
مرحله دوم-هضم و انتقال:در این مرحله چربی ها،پروتئین ها و کربوهیدرات ها که در اندوسپرم،لپه و پریسپرم وجود دارند به مواد
شیمیایی ساده تری تبدیل و به نقاط رشد محور جنین انتقال می یابند.این روند بستگی به نوع مواد ذخیره شده در بذر دارد.
مرحله سوم-رشد نهال:در این مرحله در نتیجه تقسیم یاخته ای در نقاط رشد جداگانه محور جنینی،نمو نهال حاصله،آغاز می گردد و پس از آن ساختارهای نهال توسعه می یابند.
مراحل سبز شدن بذر بدین ترتیب است که بذر ابتدا آب جذب می کند و در نتیجه در داخل آن آنزیم هائی تولید می شود که مواد غذائی غیر محلول را به موادغذائی محلول و قابل جذب تبدیل می کند.این مواد به نقاط مریستمی جنین انتقال می یلبند و انرژی و مواد لازم برای رشد را تامین می نمایند.
جوانه بذر بستگی به قوه نامه بذر(Viability)و در صورت موجود بودن از بین رفتن رکود بذر(Dormancy)و شرایط مخیطی مناسب دارد بدین معنی که آغاز شدن جوانه زنی به تامین سه شرط نیازمند می باشد:
اول:بذر باید قوه نامیه داشته باشد یعنی جنین زنده بوده و قادر به جوانه زدن باشد.
دوم:بذر باید غیر راکد بوده و هیچ مانع ایجاد کننده رکود فیزیکی و
شیمیایی برای جوانه زنی نداشته باشد.
سوم:بذر باید با شرایط مساعد محیطی که قبلا شرح داده شده است روبرو گردد.چون بین محیط و شرایط رکود بذر واکنش متقابل وجود دارد نیازهای محیطی ممکن است با گذشت زمان و روش کار با بذر تغییر کند،از اینرو گاهی پرهیز از رکود ممکن است با ایجاد شرایط مناسب محیطی نیز تامین شود.
معمولترین راه تعیین قوه نامه بذر عبارت است از تعیین درصد بذوری است که جوانه زده و تولید نهال بذری طبیعی می کنند.بعبارت دیگر قوه نامه عبارت است از نسبت تعداد دانه هایی که در طول مدت معینی سبز می شوند به تعداد یکصد دانه ای که برای آزمایش کشت شده است.مدت سبز شدن،بسته به جنس بذر،متفاوت است عواملی که در قوه نامیه بذر دخالت دارند عبارتند از:
محل نگهداری بذر،نوع گیاه،میزان رطوبت بذر و تهویه انبار.
*محل نگهداری بذر:محیط گرم و مرطوب موجب می شود که بذرها زودتر قوه نامیه خود را از دست بدهند در حالیکه محیط سرد و خشک موجب دوام قوه نامیه می شود.
*نوع گیاه:هرچه غلاف دانه سخت تر و محکم تر باشد به همان میزان قوه نامیه مدت بیشتری حفظ می گردد.دانه های روغنی بعلت فعل و انفعالات
شیمیایی روغن موجود در دانه،قوه نامه خود را زودتر از دست می دهند.
*میزان رطوبت بذر:هر اندازه میزان رطوبت دانه های بذر بیشتر باشد به همان اندازه فساد و خراب شدن دانه ها بیشتر است.
*
تهویه انبار:بذور نگهداری شده در انبارهایی که عمل
تهویه در آنها بخوبی انجام پذیرد قوه نامیه خود را برای مدت بیشتری حفظ خواهند نمود.هرچه شرایط انبار در جهتی باشد که تنفس بذر را به حداقل برساند عمر بذر در انبار بیشتر می شود،زیرا مهمترین عوامل موثر در تنفس بذر عبارتند از دما،رطوبت نسبی انبار و غلظت گازهای اکسیژن و انیدریدکربنیک،مهمترین دما برای برای انبار کردن بذر حدود 0 تا 18-(صفر تا منهای هجده)درجه سانتیگراد در رطوبت نسبی 4تا6 درصد است هر چند که بعضی از بذور مانند بذر مرکبات در رطوبت های کم قوه نامیه خود را از دست می دهند.
از دو عامل رطوبت نسبی و دما میزان رطوبت نسبی در کنترل تنفس اهمیت بیشتری دارد.ضمنا غلظت گاز اکسیژن درون انبار نباید از 2درصد کمتر بوده وغلظت گاز انیدریدکربنیک از 5 درصد بیشتر نباشد در عمل شرایط لازم برای انبار کردن بستگی به نوع بذور و طول مدت انبار کردن دارد.
مواد
شیمیایی تحریک کننده جوانه زنی
جیبرلین ها:جیبرلین ها نظیر تیواوره به شکا گسترده در آزمایش های معمولی جوانه زنی استفاده نمی شود،اما ممکن است در برخی موارد مفید واقع شوند.تعدادی از جیبرلین ها تحریک کننده جوانه زنی هستند اما اسید جیبرلیک(CA3)بیشترین مورد استفاده را در این زمینه دارد.
سیتوکینین ها:سیتوکینین ها گروه دیگری از هورمون های داخلی هستند که سبب افزایش جوانه زنی در برخی گونه ها می شوند.کینتین(6-فورفوریل آمینو پورین)شناخته شده ترین این ترکیبات است.سیت.کینین ها می توانند باعث شکستن کمون اولیه برخی از بذرها شوند.همچنین به نظر می رسد این ماده در شکستن کمون ثانویه بذرها بسیار موثر است(تیلزنر و یوپاد هی یایا،1985).
اتیلن:علاوه بر اثر اتیلن(C2H4) بر رسیدن میوه،کمون جوانه،ریزش برگ و سایر فرایندهای رشد،اثر تحریک کننده گی اتیلن بر جوانه زنی بسیاری از گونه ها نیز مشخص شده است.اگرچه اثر اتیلن صرفا به کمون محدود نشده است،اما ظاهرا در تنظیم کمون بذر دخالت دارد.ثابت شده است که اتیلن سرعت جوانه زنی بذرهای مسن و همچنین نارس را افزایش می دهد.همچنین مشخص شده که اتیلن در حین جوانه زنی بذر چندین گونه آزاد می شود.همچنین اتیلن میتواند همراه با جیبرلین و نور قرمز بر جوانه زنی بذرهای کاهو اثر تشدید کننده داشته باشد.یکی از حدسیات این است که اتیلن و نیترات در تحریک جوانه زنی بذرها اثر متقابل دارند.امروزه از اتیلن در آزمون های بذر و برای شکستن کمون بذرهای بادام زمینی و آفتابگردان استفاده می شود.
پراکسید هیدروژن:اثر تحریک کننده پراکسید هیدروژن(H2O2=Hydrogen peroxide)بر جوانه زنی بذر و متعاقب آن بنیه گیاهچه حاصل،در برخی از گونه ها از جمله بسیاری ازکاج ها،بقولاتفگوجه فرنگی و جو مشخص شده است.پراکسید هیدروژن همچنین خواص ضدعفونی کنندگی داشته و می تواند با هدف ضد عفونی بذر به منظور جلوگیری از رشد کپک ها بر روی بذر و در محیط جوانه زنی استفاده می شود.
اکسین ها:اکسین ها و سایر تنظیم کننده های رشد یکی از اجزای عمومی
گیاهان و از اجزای مشترک تشکیل دهنده بذرها هستند.نظر به حضور آن ها در بذرها و نقش آن ها به عنوان تنظیم کننده های رشد گیاه،تعجب آور نیست که این مواد جوانه زنی را نیز تحت تاثیر قرار دهند.
نیترات پتاسیم:نیترات پتاسیم(kno3) پرمصرف ترین ماده
شیمیایی برای افزایش جوانه زنی بذرها است.استفاده از محلول 1/0 تا2/0 درصد نیترات پتاسیم در آزمایش های جوانه زنی معمولی عمومیت دارد و توسط انجمن های AOSA و ISTA برای آزمایش ها یجوانه زنی بسیاری از گونه ها توصیه شده است. بسیاری از بذرهای حساس به نور به نیترات پتاسیم نیز حساس هستند.
تیواوره:اگرچه استفاده از این ماده همانند نیترات پتاسیم در آزمایش های معمول جوانه زنی عمومیت ندارد،اما قادر به افزایش جوانه زنی برخی از بذرها است.بر خلاف نیترات پتاسم،تیواوره می تواند جایگزین نیاز نوری و دمایی در طی جوانه زنی بذر گردد و چه بسا به عنوان جایگزین احتمالی نیاز نوری و دمایی در آن دسته از فرایندهای فیزیولوژیک شود که بطور طبیعی در طی پس رسی اتفاق می افتد.گزارش شده که تیواوره جایگزین محرک رشدی می شود که در حالت طبیعی در طی استراتیفیکاسیون بروز می یابد.
سایر مواد شیمیایی:سایر ترکیبات
شیمیایی نیز ممکن است در حالت طبیعی،سبب افزایش جوانه زنی شوند.پدیده آللوپاتی حاکی از آن است که بسیاری از
گیاهان مواد
شیمیایی را تولید می کنند که یا از جوانه زنی بذرها جلوگیری می کنند و یا جوانه زنی را به تاخیر می اندازند.
طبقات بذر Seed category
در اصلاح نباتات معمولا برای تولید بذور آنها را به شرح زیر طبقه بندی می نمایند که به تعدادی از آنها اشاره می کنیم:
1-بذور پرورده یک 1 Breeder یا بذر نوکلئوس Nucleus
2-بذور پرورده دو Breeder 2 بذر مادر
3-بذور پرورده سه Breeder 3 سوپرالیت Super Elite
4-بذور اصیل یا مادری Registeres الیت Elite
5-بذور گواهی شده Certified seed
6-بذر مرغوب بذر تجارتی Commerical Seed
اصول بوجاری بذر
دست اندر کاران بوجاری بذر هنگام تمیز کردن بذر 5هدف را دنبال می کنند که عبارتند از:
1-جداسازی کامل:برداشتن و حذف کلیه مواد آلوده کننده
2-به حداقل رساندن تلفات بذر:مقداری از بذرهای خوب هنگامعملیات بوجاری همراه با مواد آلوده کننده حذف می شوند و این تلفات بذر باید به حداقل برسد.
3-افزایش کیفیت بذر Upgrading:بهبود کیفیت بذر به وسیله حذف بذرهای فاسد،ترک خورده،شکسته،آفت زده یا صدمه دیده یا بذرهای کم کیفیت صورت می گیرد.
4-کارایی:بالا بردن ظرفیت بوجاری همراه با بوجاری خوب بذرها.
5-به حداقل رساندن مقدار کار مورد نیاز.
هزینه های کارگری از هزینه های مستقیم این صفت است و نمی توان این هزینه را در قالبی پوشش داد.
در جریان بوجاری،کیفیت بذر به دو طریق بهبود می یابد:
1-جدا کردن بذر سایر گیاهان،
علف های هرز و مواد خارجی
2-لفزایش کیفیت یا حذف بذرهای با کیفیت پایین.
هدف نهایی بوجاری،به دست آوردن حداکثر درصد خلوص بذر با حداکثر توان جوانه زنی است.این مفهوم در قالب "درصد خلوص بذر زنده Pure live seed percentage"بیان می شود.مقدار این خلوص با ضرب کردن درصد خلوص و درصد جوانه زنی محاسبه می شود.
مثال:
(35/88%) بذر زنده خالص=(93%)درصد جوانه زنی x(95%)مقدار خلوص بذر
(%35/88=100x93/0x95/0)
اگر بذرها از نظر بعضی خصوصیات فیزیکی با هم اختلاف داشته باشند می توان آنها را به طرق مکانیکی و طی برخی فرایندهای الکتریکی یا مکانیکی از هم جدا کرد.بنابراین دستگاه بوجاری با استفاده از اختلاف خصوصیات فیزیکی بذرهای گیاهان،بذر سایر
گیاهان و
علف های هرز و موادخارجی را از محموله بذر جدا می سازند.
خشک کردن بذر
خشک کردن و انبار داری بذرها اغلب یکی از مراحل ضروری در تولید و نگه داری بذرهای با کیفیت بالا به شمار می رود.در جریان خشک کردن بذر،رطوبت مازاد از بذر گرفته می شود که این عمل در مزرعه یوسیله عوامل طبیعی(مثل باد و نورخورشید) و در ظرف یا خشک کن به کمک هواکش یا بخاری انجام می شود.
اصول خشک کردن بذر
شناخت اصول پایه خشک کردن برای درک فرآیند خشک کردن بذر امری ضروری است.به ویژه،درک اصولی ویژگی های هوا،مقدار رطوبت تعادلی و سرعت جریان هوا حائز اهمیت است.
محیطی که در آن بذر خشک و انبارداری می شود مخلوطی از هوای خشک و بخار آب می باشد.
اصول انبارداری بذر
هدف از انبار داری و ذخیره بذر،حفظ کیفیت بذر(قابلیت حیات آن)در کل دوره انبارداری می باشد.اگرچه شرایط انبارداری مطلوب نمی تواند قابلیت حیات بذر را بهبود دهد،اما انبارداری نامناسب می تواند پتانسیل جوانه زنی بذرها را به دلیل زوال فیزیولوژیکی یا رشد و نمو کپک ها(Mold) کاهش دهد.
روشهای خشک کردن بذر
بذرها را می توان به روش های مختلفی خشک کرد؛خشک کردن در معرض آفتاب(آفتاب خشک Sun drying)استفاده از خشک کن های ظرفی(Bin drying)،خشک کن های حرارتی قابل حمل(Portable batch drying)،خشک کن های حرارتی واگنی(Wagon bed drying)،خشک کن های با جریان پیوسته هوا(Continuous-flow/cross-flow drying) و خشک کن های چرخشی(Rotary drying)،از جمله این روش ها می باشد.همچنین بذر ذرت در خشک کن های بلال ذرت(Ear-corn dryer)که برای همین کار طراحی شده اند خشک می شوند.
گواهی بذر
گواهی بذر Seed certification برنامه ای برای حفظ و تامین بذرهای با کیفیت عمومی بالا و تکثیر مواد ژنتیکی ارقام
گیاهان زراعی خاص است.در این برنامه،بذرگواهی شده بوسیله کشاورزان پیشرو و تولید کنندگان بذر وبا رعایت کنترل دقیق کیفی،کاشت به طریقه شجره ای، بازرسی مرتب در طول فصل رشد و بازرسی پس از زمان برداشت تولید می شود.همچنین گواهی بذر در بذرهایی که فروش بین المللی دارند(شامل ذرت هیبرید)،کاربرد گسترده ای دارد.
تاریخچه گواهی بذر
تاریخچه گواهی بذر در ایالات متحده و کانادا به اوایل دهه 1900،یعنی زمانی بر می گردد که اولین ارقام جدید در ایستگاه های تحقیقاتی دولتی و دانشگاه های ایالتی پا به عرصه وجود گذاشتند.پیش از این،بذر بسیاری از
گیاهان زراعی از مواد گیاهی عرضه شده از کشورهای دیگر تامین می شد.
در طول دهه های 40،30،20 موسسات گواهی بذر تحت تاثیر و راهنمایی های تعیین شده توسط دانشگاه ها،به موسسه هایی برای تهیه و کنترل بذر ارقام اصلاح شده تبدیل می شود.این ارقام تقریبا بدون استثنا در قالب برنامه های اصلاح بذر بنگاه های دولتی یا دانشگاهی تولید می شدند.
مراحل گواهی بذر*کاشت بذر اولیه
*درخواست گواهی بذر
*بازرسی مزرعه ای
*برداشت
*بوجاری بذر
*نمونه گیری
*بازرسی بذر
*برچسب زنی بذر
*بازاریابی
مزایای گواهی بذر
مزایای گواهی بذر برای کشاورزان.کشت بذر گواهی شده برای کشاورزان معمولی چند مزیت به همراه دارد.دسترسی به بذرهای ارقام برتر با اطمینان کامل از خلوص ژنتیکی بالا در آنها اولین مزیت است.بنابراین با کشت این بذرها از تلفات ناخواسته عملکرد که با کشت بذر ارقام آلوده و ناشناخته حاصل می شود،ممناعت می شود.
آلودگی بذر بوسیله
گیاهان نامطلوب از هرگونه گیاهی می تواند به کاهش تولید و کیفیت تولید و کیفیت پایین محصول منجر گردد.
مزایای بذر گواهی شده برای تولیدکنندگان بذر.از لحاظ تاریخی،تنها کشاورزان پیشرو در هر ایالت توانسته اند به شکلی پایدار بذر گواهی شده تولید نمایند.علاوه بر آفزایش درآمد بالقوه از تولید بذر گواهی شده برای تولیکنندگان،چند دلیل دیگر نیز برای تولید بذر گواهی شده توسط تولید کننده وجود دارد.تولید کنندگان بذر معمولا تولید کنندگانی هستند که تمایل به تلاش بیشتر و مدیریت زمان برای حصول موفقیت دارند.
منابع:
علوم و تکنولوژی بذر/لورنس کاپلند،میلرمک دونالد/ترجمه:مهندس فرشید اکرم قادری،دکتر بهنام کامکار،دکتر افشین سلطانی.
کنترل و گواهی بذر/تألیف:محمد علی رستگار.