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《中国新农民手册》第九章植物的种子、种子萌发与出苗

发布者：广厦寒士 2023-3-1 02:25

第一节种子的解剖结构

农作物基本上都是种子植物，包括土豆、红薯、葱、蒜等主要以块茎或鳞茎进行无性繁育栽培的作物也都是种子植物。种子植物有裸子植物和被子植物之分，区别在于裸子植物种子的胚珠（胚胎）是裸露在外的，如松、柏树、红豆杉、银杏树等，它们的种子不是开花形成的，因而也没有果实。银杏树长出的“果实”白果，其实是银杏树的种子，里面的食用部分是种子的胚乳；红豆杉种子外面包覆的一层肉质物，外观似果实但其实是假种皮发育而来的假果。

被子植物又叫开花植物，种子的胚珠在胚胎时期即被子房包覆，着生在子房内壁的胎座上。绝大多数农作物都是被子植物。

被子植物又有单子叶和双子叶之分，禾本科粮食作物如小麦、水稻和玉米等都是单子叶植物，大多数蔬菜作物都是双子叶植物。子叶是种子中胚的一部分，是最早出苗的叶子，出一片叶就是单子叶，出两片或两片叶以上就是双子叶。双子叶植物种子最直观的是南瓜子和芸豆、蚕豆，两片对称的瓜子肉或豆瓣就是子叶。双子叶植物的子叶基本上大同小异，不像随后长出的真叶那样可以根据叶片的形状辨识出植物的种类；但有些植物的子叶不出土而是留在土中和种壳一起腐烂，我们会在下文中提到这一点。

种子由种皮、胚和胚乳组成；种皮具保护功能，胚是种子最主要的部分，由子叶、胚芽、胚轴和胚根组成，萌发后长成新的个体；胚乳主要以糖分（淀粉）脂质或蛋白质的形式储存养分，为种子萌动、破土出苗提供营养。

双子叶植物（白菜、萝卜）种子的解剖结构示意图（图片来自ResearchGate，作者Bert Van Duijn）

单子叶植物（玉米）种子的解剖结构示意图（图片来自大英百科全书）

瓜类和豆类等双子叶蔬菜作物没有胚乳，或者在种子的发育过程中胚乳已被转移到子叶中，种子萌动后需要的营养就主要由子叶提供，它们的子叶贮存的养分多，因而也特别肥厚。子叶破土见光后产生绿叶体，在幼苗时期进行光合作用，为幼苗生长提供更多的营养。

菜豆种子的解剖结构示意图（图片来自Natural Journals）

第二节种子的萌发与出苗

种子通过种孔（瓜子的尖头，豆瓣的种脐附近）吸水后萌发，胚根从种孔首先伸出向下生长形成主根，然后胚芽突破种皮向上生长破土出苗形成茎和叶；胚轴以子叶在胚轴上的着生点为界，分为上胚轴和下胚轴，出苗时生长速度不同形成不同的出苗类型。

上胚轴和下胚轴在种子萌发后的生长速度不一样，尤其是下胚轴是否伸长决定着两种不同的破土出苗类型：第一种类型是种子萌发后，下胚轴迅速向下生长，将子叶推出地面，这是子叶出土类型，十字花科、茄科、瓜类作物以及大豆都是这种类型，出苗的时候我们最先看到的是两片子叶。

菜豆种子的萌发与出苗（子叶出土型）（图片来自SketchBubble）

另一种破土出苗的类型是，下胚轴不伸长，胚芽被不断向上生长的上胚轴顶出地面，子叶却仍然留在土中，这是子叶留土类型，豌豆、蚕豆、红花菜豆等豆类作物以及单子叶小麦、水稻、玉米等粮食作物都是这种类型，它们出苗时，我们直接看到的是胚芽出土后长出的真叶。

豌豆种子的萌发与出苗（子叶留土型）（图片来自Biology LibreTexts）

子叶留土的出苗类型因为子叶不出土不能产生光合作用，相对于子叶出土的出苗类型来说前期生长较慢，但后期生长较快，同时在土壤中受到保护的子叶持续为幼苗提供子叶中贮存的养分直到养分耗尽，幼苗相对来说有较强的抗霜冻等抗逆能力。

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