बीज अंकुरण और बीज अंकुरण को प्रभावित करने वाले कारक (Seed germination and factors affecting seed germination)

1) अंकुरण (Germination):

1. अंकुरण (Germination) अनुकूल परिस्थितियों (favourable conditions) में बीज के भ्रूण (seed embryo) से एक पौधे (seedling) का विकास (development) है, जो एक सामान्य पौधा (normal plant) बनाने में सक्षम (able) होता है।

2. सक्रिय भ्रूण वृद्धि (active embryo growth) की फिर से शुरुआत (resumption) जिससे पौधे (seedling) का उद्भव (emergence) होता है।

विश्राम अवस्था में बीज (Seed in resting) ➔ अनुकूल पर्यावरणीय परिस्थितियाँ (optimum environmental condition) ➔ गतिविधि में वृद्धि (Increase in activity) ➔ अंकुर अवस्था (seedling stage) या अंकुरण में बीज से पौधे का निर्माण (Formation of a seedling from a seed in germination)।

3) वानस्पतिक अर्थ में (In botanical sense): बीज की गतिविधि में वृद्धि जिससे पौधे (seedling) का निर्माण होता है। यहाँ असामान्य (Abnormal) और सामान्य (normal) में अंतर (differentiated) नहीं किया जाता है।

4) कृषि अर्थ में (Agricultural sense): बीज (seed) से एक सामान्य पौधे (normal seedling) का निर्माण।

अंकुरण का स्वरूप और अंकुरण के चरण (Pattern of germination and steps in germination):

1. अंतःशोषण (Imbibition): पानी का अवशोषण (Water uptake), नम (moist) या आर्द्र (humid) जगह में रखा जाने पर पानी सोखता (absorbs water) है। इसे अंतःशोषण (Imbibition) कहा जाता है।

2. एंजाइम गतिविधि (Enzyme activity): यदि बीज (seed) 30-50% जल सामग्री (water content) पर हाइड्रेटेड (hydrated) होता है तो एंजाइम गतिविधि (Enzyme activity) शुरू होती है।

3. भ्रूण वृद्धि की शुरुआत (Initiation of embryo growth)

4. पौधे का उद्भव (Emergence of seedling) (बीज आवरण का फटना - rupturing of seed coat)

5. पौधे की स्थापना (Seedling establishment)

एंजाइम गतिविधि (Enzyme activity): यदि बीज (seed) 30-50% जल सामग्री (water content) पर हाइड्रेटेड (hydrated) होते हैं तो एंजाइम गतिविधि (Enzyme activity) शुरू होती है। हाइड्रोलाइटिक एंजाइम (Hydrolytic enzymes) मैक्रोमोलेक्यूल्स (macromolecules) को माइक्रो-मोलेक्यूल्स (micro-molecules) में तोड़ देते हैं और फिर बढ़ते बिंदुओं (growing points) तक ले जाए जाते हैं। उदाहरण के लिए जड़ (root) या प्ररोह शीर्ष (shoot apex) जहाँ इसका उपयोग ऊर्जा (energy) के निर्माण के लिए किया जाता है या प्रोटीन के संश्लेषण (synthesis of protein) के लिए उपयोग किया जा सकता है या अन्य यौगिकों के संश्लेषण (synthesis of other compounds) के लिए कंकाल (skeleton) के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

भ्रूण वृद्धि की शुरुआत (Initiation of embryo growth): भ्रूण (Embryo) का आकार (size) दो तरह से बढ़ता है (a) कोशिका का लंबा होना (cell elongation) (b) कोशिका विभाजन (cell division) या दोनों का संयोजन (combination of both) है लेकिन कोशिका का लंबा होना (cell elongation) पहले होता है।

पौधों का उद्भव (Emergence of seedlings): अंतःशोषण (Imbibition) = बीज का फूलना (swelling of seed), बीज के फूलने से एक दबाव (pressure) उत्पन्न होता है जिसे अंतःशोषण दबाव (imbibition pressure) कहा जाता है। जिस समय अंतःशोषण दबाव (imbibition pressure) 200 वायुमंडल (atmospheres) जितना अधिक हो जाता है, उस समय बीज का आवरण (seed coat) फट जाता है।

पौधे की स्थापना (Seedling establishment): शुरू में रेडिकल (radicle) और प्लम्यूल (plumule) भंडारण ऊतक (storage tissue - food reserve) की कीमत पर बढ़ते हैं धीरे-धीरे प्लम्यूल (plumule) हरा हो जाता है। फिर जड़ (root) मिट्टी से नमी (moisture) और पोषक तत्व (nutrient) को अवशोषित करना शुरू कर देती है और प्लम्यूल (plumule) प्रकाश संश्लेषक (photosynthates) बनाने में सक्षम हो जाता है। तब हम कहते हैं कि पौधा स्थापित (seedling is established) हो गया है।

यह शुरू में हेटरोट्रोफिक (heterotrophic) होता है ➔ 2 से 4 सप्ताह (2 to 4 weeks) संक्रमणकालीन (Transitional) ➔ ऑटोट्रोफिक (Autotrophic)।

रूपात्मक परिवर्तन (Morphological changes):

अंकुरण (Germination) को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

1. हाइपोजियल (Hypogeal) (hypo = नीचे - below): बीजपत्र (Cotyledons) जमीन के नीचे (below the ground) होते हैं।

2. एपिजियल (Epigeal) (ऊपर - above): बीजपत्र (Cotyledons) जमीन के ऊपर (above the ground) होते हैं।

हाइपोजियल अंकुरण (Hypogeal germination) (चावल या मक्का - Rice or maize):

एपिजियल अंकुरण (Epigeal germination):

हाइपोजियल (hypogeal) में बीजपत्र (cotyledon) मिट्टी के अंदर ही रहता है, जड़ (root) का हिस्सा पहले आता है। कोलियोप्टाइल (Coleoptile) सुई (needle) की तरह होता है और आसानी से मिट्टी की रेखा (soil line) को भेद (penetrates) देता है। हाइपोकोटाइल (Hypocotyl) बीजपत्रों (cotyledons) को जमीन के ऊपर धकेलने के लिए जिम्मेदार है।

यदि पपड़ी का निर्माण (crust formation) होता है, तो सोयाबीन (soybean) या अन्य फलियों (legume) जिनमें एपिजियल प्रकार का अंकुरण (epigeal type of germination) होता है, उनके उभरने (emergence) में कठिनाई होगी। यहाँ मिट्टी उठाने (soil lifting) की आवश्यकता होती है लेकिन हाइपोजियल (hypogeal) में, कोलियोप्टाइल (coleoptile) नुकीला होता है और यह उभर सकता है (emerge)।

अंकुरण (Germination) और उद्भव (emergence) अलग-अलग हैं। अंकुरण (Germination) का अर्थ है बीज से पौधे का निर्माण (formation of seedling from seed) लेकिन उद्भव (emergence) का अर्थ है पौधे का मिट्टी से बाहर आना (coming out of seedling from the soil)। सोयाबीन (Soybean) अंकुरित (germinate) हो सकता है लेकिन कठोर सतह (hard surface) के कारण उद्भव (emergence) नहीं हो सकता है। लेकिन अगर हम पपड़ी (crust) को तोड़ दें तो पौधा (seedling) उभर (emerge) सकता है।

बीज अंकुरण को प्रभावित करने वाले कारक या अंकुरण की पारिस्थितिक आवश्यकताएं (Factors affecting seed germination or ecological requirements of germination):

  1. नमी (Moisture)
  2. तापमान (Temperature)
  3. ऑक्सीजन (Oxygen)
  4. प्रकाश (Light)

यदि ये आवश्यकताएँ उपलब्ध नहीं हैं, तो अंकुरण (germination) नहीं होगा।

1. नमी (Moisture):

सूखे बीज (Dry seed) को नम माध्यम (moist medium) में रखने पर पानी सोखते हैं और इसे अंतःशोषण (imbibition) कहा जाता है। अंतःशोषण (Imbibition) एक भौतिक प्रक्रिया (physical process) है और यह बीज की व्यवहार्यता (viability of seed) पर निर्भर नहीं करेगी। मृत और जीवित (dead and alive) दोनों बीज अंतःशोषण (imbibe) करेंगे। यह (a) बीज की रासायनिक संरचना (chemical composition of seed) (b) बीज आवरण की पारगम्यता (seed coat permeability) (c) पानी की उपलब्धता (availability of water) पर निर्भर करेगा। प्रोटीन (protein) और स्टार्च वाले बीज (starchy seed) फैटी एसिड (fatty acid) की तुलना में अधिक पानी सोखते (imbibe) हैं।

कठोर बीज (Hard seed): बीज के आवरण (Seed coat) में फेनोलिक यौगिक (phenolic compounds) होते हैं जो पारगम्य (permeable) नहीं होते हैं। बीज के आवरण (Seed coat) को तोड़ा जाना चाहिए। पानी की उपलब्धता (Availability of water):

विभिन्न बीजों को विभिन्न न्यूनतम जल सामग्री (minimum water content) की आवश्यकता होती है। बीज 26-60% नमी की मात्रा (moisture content) से अंकुरित (germinating) होना शुरू कर देते हैं। चावल (Rice) को अंकुरित होने के लिए 20% नमी की आवश्यकता होती है। मटर (Pea) को अंकुरित होने के लिए 60% नमी की आवश्यकता होती है।

क्रांतिक जलयोजन स्तर (Critical hydration level): न्यूनतम जल सामग्री (minimum water content) जिस पर बीज अंकुरित (germinate) होना शुरू करता है और जलयोजन स्तर (hydration level) जिस पर बीज का जल अवशोषण (seed water uptake) जैविक रूप से अपरिवर्तनीय (biologically irreversible) हो जाता है, उसे क्रांतिक जलयोजन स्तर (critical hydration level) के रूप में जाना जाता है।

2. तापमान (Temperature):

यह ऊर्जा की स्थिति (status of energy) को इंगित करता है। अंकुरण (Germination) के लिए एंजाइमों की गतिविधि (activity of enzymes) की आवश्यकता होती है और इन एंजाइमों (enzyme) पर तापमान की आवश्यकता (temperature requirement) के साथ चर्चा की जाती है। एंजाइम को सक्रियण (activation) के लिए विशिष्ट तापमान (specific temperature) की आवश्यकता होती है।

किसी भी विकास प्रक्रिया (growth process) के लिए तीन कार्डिनल या महत्वपूर्ण तापमान (cardinal or critical temperature) होते हैं:

  1. न्यूनतम (Minimum): न्यूनतम से नीचे, कोई अंकुरण (germination) नहीं होता है।
  2. इष्टतम (Optimum): जब कम समय (short time) में अधिकतम अंकुरण (maximum germination) होता है।
  3. अधिकतम (Maximum): जिसके ऊपर कोई अंकुरण (germination) नहीं होता है।
तापमान (Temperature) ग्रीष्मकालीन (Summer) शीतकालीन (Winter)
न्यूनतम (Minimum) 8-10 3-5
इष्टतम (Optimum) 30 20
अधिकतम (Maximum) 40-45 35-40

तापमान के दो प्रकार (Two types of temperature):

  1. स्थिर तापमान (Constant temperature): इनक्यूबेटर (incubator) या जर्मिनेटर (germinator) में प्रयोगशाला की स्थिति (laboratory condition) में पाया जाता है।
  2. वैकल्पिक तापमान (Alternate temperature): प्राकृतिक स्थिति (natural condition) के तहत दिन का तापमान अधिक होता है और रात का तापमान कम होता है। कई जंगली प्रजातियाँ (wild species) अंकुरण के लिए वैकल्पिक तापमान (alternate temperature) पसंद करती हैं। कई कारणों से उनमें सुप्तावस्था (dormancy) होती है और स्थिर तापमान (constant temperature) से सुप्तावस्था (dormancy) को नहीं तोड़ा जा सकता है।

3. O2 या गैसें (O2 or gases):

जलमग्न स्थिति के अनुकूल प्रजातियां (Species adapted to water logged condition): वे अवायवीय स्थिति (anaerobic condition) के तहत अंकुरित हो सकते हैं जिनमें ग्लूकोज के प्रति मोल (per mole of glucose) 17K कैलोरी के निर्माण से ऊर्जा होती है।

4. प्रकाश (Light):

सभी बीजों को प्रकाश (light) की आवश्यकता नहीं होती है। कुछ बीजों का अंकुरण प्रकाश की उपस्थिति (presence of light) से बढ़ जाता है।

सकारात्मक फोटोब्लास्टिक (Positively photoblastic) तटस्थ (Neutral) नकारात्मक फोटोब्लास्टिक (Negative photoblastic)
प्रकाश की उपस्थिति से अंकुरण को बढ़ावा मिलता है (Germination favoured by presence of light) उदा. लेट्यूस (lettuce), तंबाकू (tobacco), देवदार (pine) प्रकाश और अंधेरे दोनों में अंकुरित हो सकते हैं (Can germinate both in light and dark) उदा. अधिकांश फसल के बीज (most of crop seeds) केवल अंधेरे की स्थिति (dark condition) की आवश्यकता होती है, उदा. केवल जंगली प्रजाति निगेला (only wild species nigella)
अस्वीकरण (Disclaimer):
यह स्टडी मटेरियल ICAR के मूल कंटेंट का हिंदी अनुवाद है। हम इसकी पूर्ण सटीकता के लिए उत्तरदायी नहीं हैं। यह फाइल अभी केवल सुधार और परीक्षण (Improvement Purpose) के लिए यहाँ उपलब्ध कराई गई है। बहुत जल्द हम इसे डाउनलोड करने के लिए PDF फॉर्मेट में अपडेट करेंगे।

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