תנאי נביטת זרעים

תנאי נביטת זרעים  \  אהוד קלפון

שלב הנביטה הראשון, הוא ספיגת מים לתוך רקמות הזרעים. הזרע היבש (עם 15% מים), מכיל חומרים חלבוניים קולואידלים הסופחים מים ומתפיחים אותו. התפיחה יוצרת לחץ מכני הגורמת לקליפה להיסדק  והשורשון נובט לתוך האדמה. לאחר שתאי העובר קולטים כמות מספקת של מים, מופעלים אנזימים שונים המפרקים את מאגרי המזון שבזרע (באנדוספרם או בפסיגים), כדי ליצור אנרגיה הדרושה לגדילת הנבט. אחד הסימנים להתעוררות העובר מתרדמתו, הוא תהליך הנשימה המהיר הצורך חמצן ופולט  פחמן דו חמצני. לכן נוכחות אוויר בקרקע (ועליית ריכוז החמצן) חשובה לשיפור הנביטה. לעומת זאת, עליית הריכוז של פחמן דו חמצני, גורמת לעיכוב והאטה בתהליך הנביטה.

זרעים שנטמנו עמוק מדי בקרקע, או נטמנו בקרקע רטובה מדי, עלולים לסבול ממחסור בחמצן שיעכב או יפסיק את תהליך הנביטה. עיבודי הקרקע בשדות חקלאיים נועדו גם לאוורר את הקרקע. יוצאים מן הכלל הם, צמחי מים המסוגלים לנבוט גם בתנאים של חוסר חמצן. לכל סוג זרעים יש טמפרטורה אופטימאלית לנביטה, למשל זרעי כותנה, נובטים בטמפרטורה שבין עשרים לשלושים מעלות צלזיוס וזרעי חיטה ושעורה נובטים בטמפרטורות יותר נמוכות.

רוב הזרעים נובטים ללא אור, אולם יש כאלה שהאור מעודד את נביטתם (זרעי טבק) ויש זרעים שהאור מעכב את נביטתם (חסה). זרע חי שאיננו נובט, נמצא לעתים בתרדמה. מצב התרדמה יכול להיגרם על ידי, אי בשלות העובר, אי חדירות של קליפת הזרע למים, אי חדירות קליפת הזרע לאוויר, נוכחות חומרים מעכבי נביטה בזרע או בפרי ולעתים יש חומרים בסביבת הזרע המעכבים את נביטתו. זרעים של צמחים רבים אינם נובטים מיד עם נשירתם מצמח האם, אולם ינבטו כעבור פרק זמן מסוים. זרעים אלה זקוקים לזמן הבשלה שבו מתרחשים כל מיני שינויים בתוך הזרעים. קליפת הזרע שאינה חדירה לחמצן, עלולה לגרום  לעיכוב הנביטה.

בפירות עסיסיים כגון, עגבנייה, אבטיח ומלון, הזרעים אינם נובטים בתוך הפרי כי ריכוז הסוכר הגבוה שבהם, מונע מעבר המים מציפת הפרי אל תוך הזרע והנביטה מתעכבת. כאשר מנקים את הזרעים משאריות המיץ של ציפת הפרי, הזרעים נובטים. במיץ העגבנייה למשל, יש חומרים רעילים מעכבי נביטה של זרעיה ושל זרעי צמחים אחרים. כאשר שוטפים את זרעי העגבנייה משאריות המיץ הם ינבטו. בצמחי מדבר יש חומרי עיכוב נביטה המסיסים במים.

כאשר יורדים מספיק גשמים שיכולים לשטוף ולהסיר לגמרי את חומרי העיכוב, הזרעים נובטים. מוכרות התופעות של חוסר יכולת נביטה של צמחים חד שנתיים מתחת לעצי איקליפטוס, אורן ועוד, מפני שעליהם הנושרים מפרישים לקרקע חומרים מעכבי נביטה. מידת השטיפה של הקרקע ותכונות אחרות שלה יכולות לבטל חלקית את התופעה. שריפה למשל מהווה גורם המסלק את מעכבי נביטה. התהליך הראשון המתרחש בזרע יבש, הוא ספיחת מים ותפיחה. העלאת כמות המים בתוך הזרע, מפעילה שרשרת תהליכים הנקראים נביטה. לפני שחדרו מים לזרע היבש, היו קיימים בו אנזימים (שהם חלבונים בעלי יכולת לזרז תגובות כימיות) במצב לא פעיל, אולם עם חדירת המים, האנזימים האלה מופעלים. האנזימים מפרקים את חומרי התשמורת לתרכובות פשוטות בעלות מולקולות המסוגלות לעבור מהאנדוספרם או מהפסיגים אל רקמת העובר. העובר מנצל את תרכובות המזון להפקת אנרגיה, להתארכות וגדילת תאים קיימים ולבניית תאים חדשים.

האנרגיה של העובר, מושגת על ידי נשימה מואצת ושריפת פחמימות. עוצמת הנשימה של הזרע הולכת ומתעצמת ככל שהעובר מתפתח. הפסיגים והאנדוספרם הולכים ומתרוקנים מחומרי התשמורת והעובר פורץ את קליפת הזרע ושולח שורשון לתוך האדמה. כל תהליכי הנביטה, מתבצעים בתוך ימים אחדים, בהתאם למין הצמח ולתנאי נביטת זרעיו. לאחר שהשורשון נאחז בקרקע, מתחילה גדילת הנצרון כלפי מעלה.

מבחינים בין נביטה על קרקעית (אפיגאית), בה הפסיגים עולים מעל פני הקרקע והופכים ל"עלים" ראשונים (שעועית), לבין נביטה תת-קרקעית (היפוגאית), בה נשארים הפסיגים באדמה (אפונה).

בנביטת שעועית, לאחר התבססות השורשון, מתחילים להתארך תאי הגבעולון (היפוקוטיל) שבין השורשון לבין הפסיגים. עם גדילת ההיפוקוטיל  הוא דוחף את הפסיגים כלפי מעלה כשהוא יוצר כיפוף המקל על בקיעת קרום האדמה.

לאחר ההצצה של הברך (הכיפוף), מתיישר הכיפוף הנראה כמו גבעול ישר והפסיגים נפרשים לצדדים ומוריקים כשהם מכילים בתוכם מזון. מתחיל יצור מזון בתהליך פוטוסינתזה ובמקביל נמשכת התחלקות התאים והתארכות העל פסיג (אפיקוטיל שהוא קטע הגבעולון שבין הפסיגים לבין עלי הנצרון ). העלים הירוקים גדלים ונפרשים ומאוחר יותר הפסיגים מתרוקנים ממזונם ונושרים. הנבט הופך עצמאי מבחינת ייצור מזון אורגני וקליטת מים ומינרלים מהקרקע.

קיימת בדו פסיגיים, גם נביטה תת קרקעית הדומה לזו העל קרקעית, אלא שההיפוקוטיל איננו גדל, לכן הפסיגים נשארים מתחת לפני האדמה, עד שהם מתרוקנים ממלאי המזון ונרקבים. הנצרון עם העלים, יוצאים מעל פני הקרקע על ידי התארכות האפיקוטיל (על-פסיג). בזרעים של צמחים חד פסיגיים יש נביטה תת קרקעית בלבד (חיטה, תירס). העובר של זרע חד פסיגי קטן מאד ומורכב מפסיג יחיד, הממוקם בין האנדוספרם לבין הנצרון והשורשון ותפקידו היחידי לתווך בהעברת המזון לעובר. רקמת האנדוספרם היא הרקמה הדומיננטית בזרע .

הנצרון מורכב מגבעולון קצר ומעלים החופים זה על זה . העלה החיצוני נקרא חותלת, הדומה לחרוט חלול שבתוכו יושבים שאר עלי הנצרון. גם בזרע החיטה פורץ השורשון ראשון את קליפת הזרע וחודר לקרקע, אלא שאין הוא ממשיך להתפתח לשורש ראשי, אלא מתנוון בשלב מסוים ומחליפה אותו ציצת שורשים הצומחת מבסיס הגבעול (שורשים אדוונטיביים).

הנצרון צומח ישר כלפי מעלה כשהוא מוגן על ידי החותלת הפורצת עבורו את קליפת הקרקע ואינה ממשיכה להתארך. העלה השני, שהוא העלה האמיתי הראשון, קורע את חוד החותלת ופורץ דרכה החוצה והפסיג נשאר בקרקע.

                                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                     

 

 

 

 


Comments