种子化学成分研究论文

任何植物种子的萌发都需要水分、空气和适宜的温度。但是，不同植物的种子在萌发时对这三个条件的需求情况有所不同。一些栽培植物的种子在萌发时所需要的水量(与种子的干重相比)是：水稻为40%，小麦为45%，豌豆为107%，大豆为110%。各种栽培植物对播种温度的要求也不一样：高粱、玉米、大豆、粟等，播种层的地温稳定在12 ℃时就可以播种。水稻、棉花等种子萌发时要求环境温度较高，播种层地温稳定在12～15 ℃时才能播种。各种栽培植物的种子在萌发时对空气的要求也不一样。大豆、棉花在萌发时需要大量的氧，因此，播种时土壤要疏松。水稻的种子在萌发时需要的氧较少，即使浸没在水里也能萌发。发育成熟的种子，在适宜的环境条件下开始萌发。经过一系列生长过程，种子的胚根首先突破种皮，向下生长，形成主根。与此同时，胚轴的细胞也相应生长和伸长，把胚芽或胚芽连同子叶一起推出士面，胚芽伸出土面，形成茎和叶。子叶随胚芽一起伸出土面，展开后转为绿色，进行光合作用，如棉花、油菜等。待胚芽的幼叶张开行使光合作用后，子叶也就枯萎脱落。至此，一株能独立生活的幼小植物体也就全部长成，这就是幼苗。种子萌发的生态条件一 水分 1、种子发芽的最低需水量 发芽最低需水量是指种子萌动时所含最低限度有水分占种子原重的百分率（亦可用含水量表示）。种子发芽的需水量与化学成分有密切关系，淀粉种子和油质种子需水量较少，如水稻种子发芽的最低需水量为26%，而蛋白质种子需水量较高，如大豆种子发芽的最低需水量为107%。2、影响种子水分吸收的因素 种子水分的吸收率和吸收量，主要受到种子化学成分、种皮透性、外界水分状况和温度的影响。一般种子发芽的是液态水，在土壤种的种子可能吸收周围直径约1cm的土壤水分，当种子周围的土壤水力和渗透压上升时，种子的吸水量隆低。温度在种子吸水的一定阶段会明显影响种子的吸水速率，一般环境温度每提高10℃，水分的吸收速率增加50～80%。二 温度 种子发芽要求一定的温度，各种植物种子对发芽温度要求都可用最低、最适和最高温度来表示。最低温度和最高温度分别是指种子至少有50%能正常发芽的最低、最高温度界限，最适温度是指种子能迅速并达到最高发芽百分率所处的温度，大多数作物在15～30℃范围内均可良好发芽，但不同作物种子的具体要求有差异。一般喜温作物或夏季作物的温度三基点分别是6～12℃、30～35℃和40℃，而耐寒作物或冬季作物发芽的三基点分别是0～4℃、20～25℃和40℃。三 氧气氧气是种子发芽不可缺少的条件，绝大多数种子萌发需充足的氧气。种子萌发时，有氧呼吸特别旺盛，需要足够的氧气供给，一些酶的活动也需要氧。萌发时氧气对种胚的供应受到外界氧气浓度、水中氧的溶解度、种皮对氧的透气性以及种子内部酶对氧的亲和力的影响。据研究，种子萌发过程需氧量变化也类似吸水阶段，当种子吸水时，随着吸水量的增加，其需水量也随之快速增加；当种子处于滞水缓期，其需氧量也较多，但当种子胚根突破种皮时，其需氧量又急剧增加。如果这一时期氧气供应不足，且又处于高温条件下，种子会陷入缺氧呼吸，产生酒精而杀死种子。近年水稻催芽过程种经常发生这种情况，应特别注意。四 其它因素1、光 大多数种子发芽时对光反应不敏感，在光照和黑暗条件下都能正常发芽。而少数植物种子萌发时对光线敏感，需要在光照或黑暗条件下才能发芽。2、二氧化碳 通常在大气中只含有0.03%的CO2，对发芽无影响。只有当发芽环境中的CO2增至相当高的浓度时，才会严重抑制发芽。CO2对发芽的抑制作用与温度及氧气的浓度有关，当环境温度不很适宜时或含氧量较低时其阻碍效应就特别明显。二、种子萌发的过程种子萌发涉及一系列的生理、生化和形态上的变化，并受到周围环境条件的影响。根据一般规律，种子萌发过程可以分为四个阶段。一 吸胀阶段 吸胀是种子萌发的起始阶段，一般成熟种子贮藏阶段时水分在8%～14%的范围内，各部分组织比较坚实紧密，细胞内含物质呈干燥的凝胶状态，当种子与水分直接接触或在湿度较高的空气中，则很快吸水而膨胀（少数种子例外），直到细胞内部的水分达到一定的饱和程度，细胞壁呈紧张状态，种子外部的保护组织趋向软化，才逐渐停止。种子吸胀时，由于所有细胞体积增大，对种皮产生很大的膨压，可致使种皮破裂。种子吸水达到一定量时，种子吸胀阶段结束，吸胀的体积与气干状态的体积之比，称为吸胀率。一般淀粉种子的吸胀率在130%～140%，而豆类种子的吸胀率在200%左右。二 萌动阶段 萌动是种子萌发的第二阶段，种子在最初吸胀的基础上，吸水一般要停止数小时或数天。些时，吸水虽然停止了，但种子内部的代谢开始加强，转入一个新的生理状态。这一时期，在生物大分子、细胞器活化和修复基础上，种胚细胞恢复生长，当种胚细胞体积扩大伸展到一定程度，胚根尖端就突破种皮外伸，这一现象称为种子萌动。种子萌动在农业上俗称为露白，表明胚部组织从种皮突破列缝中开始显现出来的状况。而在种子生理上常把种子萌动这一形态变化阶段的到来看成是种子萌发的完成。种子萌动时，胚的生长随水分供应情况而不同：当水分较少时，则胚根先出；而当水分过多时，则胚芽先出。这是因为胚芽对缺氧的反应比胚根敏感。在少数情况下，有些无生命的种子在充分吸胀后，胚根也会因体积膨大而伸出种皮之外，这种现象称为假萌动或假发芽。三 发芽阶段 种子萌动以后，种胚开始或加速分裂和分化，生长速度显著加快，当胚根、胚芽伸出种皮并发育到一定程度时，就称为发芽。我国和国际种子检验规程中对发芽的定义是当种子发育长成具备正常主要构造的幼苗才称为发芽。种子处于这一时期，种胚的新陈代谢极为旺盛，呼吸强度达到最高限度，产生大量的能量和代谢产物。如果氧气供应不足，则容易引起缺氧呼吸，放出乙醇等有害物质，使种胚窒息麻痹以致中毒死亡。农作物种子如果催芽不当，或播种后受到不良条件的影响，常会发生这种情况。四 成苗阶段 种子发芽后根据其子叶出土的状况，可把幼苗分成两种类型。1、子叶出土型 双子叶的子叶出土型植物在种子发芽时，其下胚轴显著伸长，初期弯成拱形，顶出土面后在光照的诱导下，生长素的分布相应变化，使下胚轴逐渐伸直，生长的胚现种皮脱离，子叶迅速展开，见光后逐渐转绿，开始进行光合作用，以后从两子叶间的胚芽上长出真叶和主茎。单子叶的植物中只有少数属于子叶出土型，如葱、蒜等，而90%的以子叶植物幼苗属于这种类型。常见的有棉花、大豆、油菜等。2、子叶留土型 双子叶的子叶留土型植物在种子发芽时，上胚轴伸长而出土，随即长出真叶而成幼苗，子叶仍留在土中与种皮不脱离，直到内部贮藏养料消耗殆尽，才萎缩或解体。大部分单子叶植物种子如禾谷类，小部分双子叶植种子如蚕豆、豌豆、茶叶属于这一类型。禾谷类种子幼苗出土的部分实际上是子弹型的胚芽鞘，胚芽鞘出土后在光照下开裂，内部的真叶才逐渐伸出，行进光合作用。如果没有胚芽鞘的保护作用，幼苗出土后将受到阻。另外，由于留土幼苗的营养贮藏组织和部分侧芽仍保留在土中，因此，一旦土壤上面的幼苗部分受到昆虫、低温等的伤害，仍有可能重新从土中长出幼苗。

种子的化学成分包括许多种类，除了水分和主要营养成分蛋白质、淀粉和脂肪外，还主要含有少量的矿物质、维生素、酶及色素等物质。各种化学成分的含量不仅在作物品种之间存在较大差异，而且因气候、土壤及栽培条件的影响而有很大变化。但在正常的条件下，同一品种的化学成分变动的幅度较小。

种子按其主要化学成分及用途的不同，可以分为粉质种子、蛋白质种子、油质种子三大类，分别对应禾谷类作物、豆类作物、油料类作物三大类作物。