种子发芽必需要土壤、适宜的温度、肥料,种子萌发时,首先是吸水。种子浸水后使种皮膨胀、软化,可以使更多的氧透过种皮进入种子内部,同时二氧化碳透过种皮排出,里面的物理状态发生变化;其次是空气,种子在萌发过程中所进行的一系列复杂的生命活动,只有种子不断地进行呼吸,得到能量,才能保证生命活动的正常进行;最后是温度,温度过低,呼吸作用受到抑制,种子内部营养物质的分解和其它一系列生理活动,都需要在适宜的温度下进行的。
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
种子萌发和种子的休眠
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。
种子发芽需要的外界条件是:适宜的温度、适量的水分和充足的氧气,有的植物的种子发芽还对光照有一定的要求。可见,土壤和肥料不是种子发芽时所必须具备的条件,只有在生长发育阶段才需要这两个条件。