(%۳۵/۸۸=۱۰۰x93/0x95/0)
اگر بذرها از نظر بعضی خصوصیات فیزیکی با هم اختلاف داشته باشند می‌توان آنها را به طرق مکانیکی و طی برخی فرایندهای الکتریکی یا مکانیکی از هم جدا کرد. بنابراین دستگاه بوجاری با بهره گرفتن از اختلاف خصوصیات فیزیکی بذرهای گیاهان، بذر سایر گیاهان و علف‌های هرز و مواد خارجی را از محموله بذر جدا می‌سازند (سخاوتی و همکاران، ۱۳۹۰).
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
الگوهای جوانه‌زنی
جوانه‌زنی بدون زمینی یا بدون خاکی
این حالت که در اکثر بذرهای گیاهان دولپه‌ای و حبوبات دیده می‌شود، وضعیتی را شامل می‌شود که در آن محور زیر لپه در ابتدا شروع به رشد می‌کند. با رشد محور زیر لپه، بخش اندوخته‌ای بذر یا لپه‌ها با یک حالت عصایی شکل یا خمیده شروع به خارج شدن از خاک می‌کنند. در این حالت جوانه انتهایی در داخل لپه‌ها محفوظ می‌باشند. لپه‌ها پس از خروج از خاک، پوسته خود را از دست داده و متعاقباً دو برگ
اولیه ظاهر می‌شود. پس از این مرحله محور بالایی لپه شروع به رشد می‌کند. پس از این مرحله هم
برگ‌های اصلی گیاه ظاهر شده و گیاه در مجاورت نور به اعمال حیاتی خود ادامه می‌دهد
(Tobe, K., L. Zhang, and K. Omasa. 1999).
جوانه‌زنی درون زمین یا درون خاکی
این وضعیت که در اکثر گیاهان تک لپه‌ای، به ویژه غلات و در برخی حبوبات مانند نخود دیده می‌شود که در آن پس از عمل جوانه‌زنی محور بالایی لپه شروع به رشد می‌کند. محور بالایی لپه به حالت نیزه مانند خاک را شکافته و از خاک خارج می‌شود. با برخورد نور به محور بالایی لپه، رشد آن متوقف شده و برگ‌های اولیه در مقابل نور قرار می‌گیرند. در این نوع جوانه‌زنی، اندوخته بذری یا لپه از خاک خارج نمی‌شود (سخاوتی و همکاران، ۱۳۹۰).
مراحل جوانه‌زنی
بیدار شدن یا فعال شدن بذر
در این مرحله ابتدا جذب آب صورت می‌گیرد که موجب نرم شدن پوسته و مرطوب شدن پروتوپلاست می‌شود و در نهایت سبب شکسته شدن پوسته بذر می‌شود. بلافاصله بعد از آبگیری، ساخته شدن آنزیم‌ها صورت می‌گیرد (سخاوتی و همکاران، ۱۳۹۰).
رشد طولی
به دنبال مرحله بیدار شدن بذر، رشد طولی سلول‌ها آغاز می‌شود. ابتدا ریشه چه که در پایین محور جنینی قرار دارد شروع به رشد می‌کند. خروج ریشه چه از بذر نخستین شاهد جوانه‌زنی است. ریشه‌های جانبی بلافاصله ظاهر می‌شوند. ریشه‌های جنینی که از ریشه چه تشکیل می‌شوند، بعد از تشکیل شدن رشد و نمو کرده و در عمق خاک نفوذ می‌کنند. بعد از رشد ریشه چه، ساقه‌چه که در بالای محور جنینی قرار دارد، شروع به رشد می‌کند. در واقع ساقه چه نقطه‌ای است که ساقه از آن خارج می‌شود (سخاوتی و همکاران، ۱۳۹۰).
نیازمندی‌های جوانه‌زنی
گازها
سومین عامل موثر در جوانه‌زنی گازها می‌باشد. هوا تشکیل شده از حدود ۲۱ درصد اکسیژن- ۷۹ درصد نیتروژن- ۰۳/۰ درصد دی‌اکسیدکربن و مقادیر اندکی گازهای بی اثر. ازت معمولاً تاثیری روی جوانه‌زنی ندارد. در اکسیدکربی که غلظتی کم دارد هرگاه مقدارش کاهش یابد تاثیری بر جوانه‌زنی دارد ولی افزایش در co2 باعث کاهش نرخ جوانه‌زنی می‌گردد. ۳ درصد یعنی ۱۰۰ برابر می‌شود. کاهش میزان اکسیژن باعث کاهش نرخ جوانه‌زنی می‌گردد ولی افزایش آن تاثیری ندارد. برنج و دیگر گیاهان آبزی قادرند در محیط زیر آب که غلظت اکسیژن کم باشد جوانه بزنند. بذور حتی قادرند تا در محیط فاقد اکسیژن نیز جوانه بزنند البته در این شرایط گیاهچه‌های حاصله ضعیف و غیرعادی می‌باشند )عموآقایی، ۱۳۸۹).
نور: اکثر بذور برای جوانه‌زنی نیاز به نور دارند دسته‌‌ای از بذور که جهت جوانه‌زنی خود به نور نیاز دارند بذور فوتوبلاستیک نامیده می‌شوند. مانند کاهو، توتون، تنباکو و کرفس دسته‌‌ای از بذور نیز برای جوانه‌زنی خود به تاریکی نیازمندند و نور در جوانه‌زنی آنها عامل محدودکننده است مانند گوجه فرنگی، ثعلب و برخی از بذور علف‌های هرز البته اکثر بذور علف هرز فوتوبلاستیک هم هستند. دسته سوم
بذوری است که نسبت به نور در زمان جوانه‌زنی بی‌تفاوتند مانند بذر اکثر گیاهان زراعی
(Zhang, and K. Omasa. 1999).
درجه حرارت
عامل دوم در جوانه‌زنی رطوبت است. بذور مختلف برای عمل جوانه‌زنی خود به محدوده حرارتی مشخصی نیاز دارند و از این نظر گیاهان را به دو دسته سردسیری و گرمسیری تقسیم می‌کنند ولی در مجموع هر بذری برای جوانه‌زنی خود درجات حرارت کاردینال دارند (min — opt —— max). در پائین‌تر از صفر فیزیولوژیک اصلاً جوانه‌زنی نخواهیم داشت و در درجات حرارتی بالا ساختمان پروتئین شکسته شده و دناتوره می‌شود و چون آنزیم‌ها و هورمون‌ها ساختمان پروتئینی دارند در درجه حرارت بالا از کار افتاده و غیرفعال می‌گردند. بهترین درجه حرارت برای جوانه‌زنی درجه‌‌ای است که بیشترین تعداد بذور جوانه زده در کمترین مدت زمان به دست می‌آید و درجه حرارت opt در اکثر مواقع به درجه حرارت max نزدیک است ( Tigabu, M., and Oden, P.C., 2001).
آب
جز اول در فرایند است. وجود آب برای عمل جوانه‌زنی شرط لازم است. مهمترین نقش آب در عمل جوانه‌زنی عبارت است از فعال کردن آنزیم‌ها (غلظت مواد بازدارنده زیاد شده تا فعالیت هورمون‌ها توسط آب کاهش یابد.) معمولاً در حالت خواب بذر چه به صورت رکود و چه به صورت استراحت اگر فاکتور رطوبت عامل بازدارنده باشد با جذب آب غلظت هورمون‌هایی که در جنین وجود داشته زیاد شده و فعال می‌شوند. تجزیه مواد به تبع فعال شدن آنزیم‌ها را خواهیم داشت. انتقال مواد تجزیه شده از بافت ذخیره‌‌ای به محور جنین و ساختن ترکیبات شیمیایی جنین از عواقب جذب رطوبت است. بنابراین شروع کار با جذب رطوبت انجام می‌گیرد (سخاوتی و همکاران، ۱۳۹۰). مقدار آبی را که بذور مختلف برای جوانه‌زنی خود نیاز دارند به عواملی بستگی دارد:
الف) وضعیت پوسته بذر:
این مورد هم از نظر میزان جذب آب مهم می‌باشد. معمولاً بذوری که پوسته ناصاف دارند آب بهتری را در خود جذب می‌کنند زیرا در این بذور سطح تماس بذر با خاک افزایش می‌یابد در بسیاری از بذور نیز منافذ پوسته‌ها محل‌های مناسبی برای ورود رطوبت به داخل بذر می‌باشند. جذب آب توسط بذر طی ۳ مرحله اتفاق می‌افتد که عبارتند از:
Growth stage
رشد اولیه ریشه چه بر اثر تقسیم نیست بلکه حاصل بزرگ شدن سلولی است. در بذور مرده مرحله رشد وجود ندارد. مرحله دوم را هم نداریم چون در آن مرحله نه آنزیم‌ها و نه هورمون‌ها هیچ کدام فعال
نمی‌شوند. اگر بذوری داشته باشیم که فوق‌العاده فعال باشد و قوه نامیه بسیار بالایی داشته باشند مرحله دوم را خیلی سریع انجام می‌دهند تا جایی که تفاوتی بین سه مرحله نخواهد بود از لحاظ زمانبندی )عموآقایی، ۱۳۸۹).
Activation stage
در این مرحله جذب آب متوقف می‌شود ولی اتفاق مهمی که در بذور رخ می‌دهد فعال شدن هورمون‌ها و آنزیم‌ها و به تبع آن تجزیه ترکیب شیمیایی ذخیره‌‌ای و انتقال آنها به محور جنین است. برای این که رشد صورت بگیرد باید هم سلول‌ها بزرگ شده و هم تقسیم شوند. این اتفاق با جذب آب توسط واکوئلها رخ می‌دهد. واکوئل به غشا فشار آورده و سلول متورم می‌گردد (imibibition stage).
در این مرحله آب با توجه به ترکیب شیمیایی بذور فراهم بودن میزان آن و وضعیت پوسته بذر توسط بذر جذب می‌گردد. این اتفاق هم در بذور مرده و هم در بذور زنده رخ می‌دهد. بنابراین یک مرحله
فیزیکی به حساب می‌آید نه فیزیولوژیکی. این مرحله بر اساس اختلاف شیب پتانسیل است
(Tigabu, M., and Oden, P.C., 2001).
ب) فراهم بودن آب:
بهترین میزان رطوبت خاک رطوبت مرحله Fc می‌باشد. در این حالت بذور معمولاً به راحتی آب جذب کرده و مراحل جوانه‌زنی را طی می‌کنند با کاهش میزان رطوبت از FC به سمت PWP(نقطه پژمردگی) میزان جذب آب توسط بذر کاهش و سرعت جوانه‌زنی کاهش می‌یابد. فراهم بودن آب چه به صورت کمبود و چه به صورت زیاد بود و یا تنش غرقابی برای گیاه مضر است. غرقاب شدن بذور نیز به خصوص در مراحل اولیه جوانه‌زنی باعث کاهش نرخ جوانه‌زنی می‌شود در این میان بذور گیاهان خانواده لگوم از حساسیت بیشتری برخوردارند. اکثر بذور گیاهان زراعی تنش‌های غرقابی یا آب کشتگی را در مراحل اولیه جوانه‌زنی نمی‌توانند تحمل کنند. همه گیاهان آبزی و مردابی وضعیتی شبیه به گندم دارند منتهی به حالت بی‌هوازی فعالیت خود را انجام می‌دهند (قاسمی، ۱۳۸۶).
ج) ترکیب شیمیایی بذر:
بذوری که ماده اصلی آنها پروتئین است بیشترین مقدار جذب آب را برای شروع و پایان جوانه‌زنی خود نیاز دارند. به عنوان مثال بذر سویا زمانی که ۵/۱ برابر وزن خود آب جذب کرد فعالیت‌های جوانه‌زنی خود را شروع می‌کند و تا انتهای مرحله جوانه‌زنی حدود ۳ برابر وزن خود آب جذب می‌کند. بعد از پروتئین نشاسته وارد عمل می‌شود. میزان کمتری آب برای جوانه‌زنی خود نیاز دارد و کمترین مقدار آب را گیاهانی نیاز دارند که ماده اصلی آنها چربی است. بذر ذرت وقتی ۲/۱ تا ۱/۳ وزن خود را آب جذب کرد فعالیت‌های جوانه‌زنی خود را شروع می‌کند و تا پایان دوره ۵/۱ برابر وزن خود آب جذب می‌کند. دلیل مهمی که برای این قضیه در نظر گرفته می‌شود کلوئیدی بودن و آب دوست بودن مولکول‌های قطبی پروتئین و نشاسته است (عموآقایی، ۱۳۸۹).
هورمون‌های گیاهی مؤثر در عمل جوانه‌زنی
اکسین
این هورمون با کمک در طویل نمودن غلاف ساقه چه و ریشه چه و به وسیله فعال نمودن زمین‌گرایی و نورگرایی رشد ریشه چه و ساقه چه را تنظیم می‌کند.
سایتوکینین
تقسیم سلولی را تحریک می‌کند و رشد ریشه چه و ساقه چه را ایجاد می‌کند. گسترش و رشد اولیه ریشه چه معمولاً به دلیل بزرگ شدن سلولی است نه تقسیم سلولی.
جیبرلین
هورمونی است که آنزیم‌های هیدرولیک‌کننده بذر را فعال می‌کند و به آن استارت رشد گویند. معمولاً از جنین و یا از لایه آلرون ترشح می‌شود. اکثر هورمون‌ها از این دو اندام به خصوص جنین ترشح می‌شوند.
مکانیسم جوانه‌زنی:
جذب آب و آماس بذر: در همه بذور چه زنده و چه مرده انجام می‌گیرد. عوامل فیزیکی در جذب آب موثر هستند. مثل وضعیت پوسته (ضخیم یا نازک بودن پوسته) ترکیب شیمیایی بذور و فراهم بودن آب رابطه مستقیم دارد.
آبگیری بافت‌ها: به مقدار مورد نیاز اندام‌ها آبگیری می‌کنند پس از آن ترشح هورمون‌هایی است که بافت‌های هدف را تحت تاثیر قرار می‌دهند.
افزایش تنفس: در این مرحله انرژی مورد نیاز جهت فعال شدن با انجام تنفس تامین می‌شود.
فعالیت‌های آنزیمی و هضم: که در بافت ذخیره‌‌ای انجام می‌شود. انتقال مولکول‌های هیدرولیز شده به محور جنین. افزایش تنفس و ساختن مواد جدید. شروع تقسیم سلولی و بزرگ شدن سلول‌ها. پاره شدن پوسته بذر و ظهور ریشه چه (Tigabu, M., and Oden, P.C., 2001).
