หลักสูตร วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาเทคโนโลยีการเกษตร วิชาเอกพืชศาสตร์ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี

วิชา 1212 713 สรีรวิทยาเมล็ดพันธุ์
ปีการศึกษา 2546
เรื่อง การพักตัวของเมล็ดพันธุ์ (เรื่องที่ 4 ในจำนวน 4 เรื่องของงานมอบหมาย)
นักศึกษา นางสาวโสภิตา คำหาญ (sopita@agri.ubu.ac.th)
ที่ปรึกษา รศ.ดร.กิตติ วงส์พิเชษฐ 


การพักตัวของเมล็ดพันธุ์  


คำนำ
ลักษณะการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ ประเภทการพักตัวของเมล็ดพันธุ์
1. การพักตัวสัมพัทธ์
2. การพักตัวปฐมภูมิ
3. ระยะเงียบ
4. การพักตัวทุติยภูมิ


สาเหตุการพักตัวของเมล็ดพันธุ์
1. ส่วนของสิ่งห่อหุ้มเมล็ด
2. ส่วนประกอบภายในของเมล็ด
3. สารยับยั้งการงอก
4. ความต้องการแสงสำหรับการงอก
5. สาเหตุรวม


การทำลายการพักตัวของเมล็ดพันธุ์
1) โดยสภาพธรรมชาติ
2) โดยมนุษย์เป็นผู้กระทำ


การตรวจสอบการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ การตรวจสอบเมล็ดพันธุ์ภายหลังการทำลายการพักตัวและทดสอบความงอก การรายงานผลการทดสอบความงอก ประโยชน์จากการพักตัวของเมล็ดพันธุ์
1) ด้านการกำจัดวัชพืช
2) ด้านการควบคุมการเสื่อมคุณภาพก่อนการเก็บเกี่ยว
3) ด้านการคงความงอกในโรงเก็บ
4) ด้านการควบคุมการงอกในแปลงปลูก

ข้อเสียของการพักตัวของเมล็ดพันธุ์

สรุป เอกสารอ้างอิง  
คำนำ
การพักตัวของเมล็ดพันธุ์หมายถึง สภาพที่เมล็ดพันธุ์มีชีวิตแต่ไม่สามารถงอกได้ ถึงแม้จะได้รับปัจจัยในการงอก คือ น้ำ ออกซิเจน และอุณหภูมิ ในระดับที่เหมาะสมกับเมล็ดพันธุ์ชนิดนั้นๆ ในบางครั้ง การพักตัวยังหมายรวมถึงเมล็ดพันธุ์ที่งอกยากและเมล็ดพันธุ์ที่งอกได้ช้าด้วย               

เมล็ดพันธุ์ที่งอกยาก เช่น ในเมล็ดพันธุ์พืชบางชนิดที่ต้องการปัจจัยสำหรับการงอกที่เฉพาะเจาะจงจึงจะสามารถงอกได้ เช่น ต้องการอุณหภูมิแบบสลับที่เฉพาะเจาะจง หรือต้องการอุณหภูมิคงที่เฉพาะช่วงแคบๆ เพียงช่วงใดช่วงหนึ่ง แทนที่จะใช้อุณหภูมิที่ปกติ ส่วนเมล็ดพันธุ์ที่งอกช้า คือ เมล็ดพันธุ์ไม่สามารถงอกได้ทันทีเมื่อมีการให้น้ำ ออกซิเจน และอุณหภูมิที่เหมาะสม เมล็ดพันธุ์จะงอกช้ากว่าปกติ งอกได้ไม่สม่ำเสมอ หรืออาจจะมีลักษณะต้นกล้าที่ผิดปกติไปก็ได้

การพักตัวของเมล็ดพันธุ์เป็นกลไกของการอยู่รอดตามธรรมชาติของพืช เพื่อให้ผ่านพ้นสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม ในสภาพธรรมชาติพบว่า พืชป่ามีการพักตัวมากกว่าพืชปลูกที่ได้ผ่านการปรับปรุงพันธุ์ และคัดลักษณะการพักตัวออกไปเอกสารชิ้นนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาถึงสาเหตุ และวิธีการทำลายการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ เพื่อเป็นแนวทางในการใช้ประโยชน์จากการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ด้านการผลิตพืช 
 

ลักษณะการพักตัวของเมล็ดพันธุ์               
เมล็ดพันธุ์มีการพักตัวเพื่อให้มีชีวิตรอดจากสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม โดยการป้องกันไม่ให้งอกได้ทันทีเมื่อเมล็ดพันธุ์แก่เต็มที่และร่วงหล่นจากต้น ซึ่งถ้าเมล็ดพันธุ์งอก และในระยะต้นอ่อนที่ถือว่าเป็นระยะที่อ่อนแอที่สุด ได้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม เช่น เย็นจัด ร้อนจัด แล้งจัด และชื้นจัด จะทำให้พืชตายได้ การพักตัวของเมล็ดพันธุ์มีลักษณะ ดังนี้
1) เมล็ดพันธุ์จะป้องกันการงอก เมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมต่อการงอก
2) เมล็ดพันธุ์แต่ละกอง จากแต่ละต้นพืช และแต่ละเมล็ด จะมีระดับการพักตัวแตกต่างกัน
3) เมล็ดพันธุ์จะเสื่อมสภาพไปตามกาลเวลา และสภาพแวดล้อม
4) เมล็ดพันธุ์ต้องป้องกันการเสื่อมสภาพ และคุณภาพของเมล็ดเอง 


ประเภทการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ แบ่งออกได้ ดังนี้
1. การพักตัวสัมพัทธ์ (relative dormancy หรือ conditional dormancy) คือการที่เมล็ดพันธุ์ที่พักตัวสามารถงอกและเจริญเติบโตได้ในบางสภาวะ
2. การพักตัวปฐมภูมิ (primary dormancy) คือเป็นการพักตัวที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาของเมล็ดพันธุ์เมื่ออยู่บนต้นแม่ ซึ่งจะมีลักษณะและความลึกของการพักตัวที่แตกต่างกัน สิ่งเหล่านี้จะถูกควบคุมด้วยลักษณะทางพันธุกรรม และปัจจัยสิ่งแวดล้อม
3. ระยะเงียบ (quiescent state หรือ resting state) คือ เมื่อเมล็ดพันธุ์ได้รับปัจจัยที่เหมาะสมต่อการงอก ก็จะสามารถงอกและเจริญเติบโตได้ตามปกติ
4. การพักตัวทุติยภูมิ (secondary dormancy) คือ เมื่อหลังจากที่เมล็ดพันธุ์อยู่ในสภาวะเงียบ เมล็ดพันธุ์อาจเกิดมีการพักตัวขึ้นมาอีกครั้ง การพักตัวทุติยภูมิแตกต่างจากการพักตัวแบบปฐมภูมิ กล่าวคือ มีสาเหตุส่วนใหญ่มาจากสิ่งแวดล้อม

การพักตัวสัมพัทธ์ (Relative dormancy)

การพักตัวปฐมภูมิ(Primary dormancy)

ระยะเงียบ(Quiescent state)

ระยะเติบโตเป็นต้นพืช(Growing state)

การพักตัวสัมพัทธ์(Relative dormancy)

ปัจจัยแวดล้อมที่ชักนำให้เมล็ดเกิดการพักตัว

สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการงอก

การพักตัวทูติยภูมิ(Secondary dormancy)

ปัจจัยแวดล้อมที่มีผลกระทบต่อการพักตัว

                     
 
สาเหตุการพักตัวของเมล็ดพันธุ์การพักตัวของเมล็ดพันธุ์เกิดจากหลายสาเหตุ ซึ่งมีความแตกต่างกันไปตามเมล็ดพันธุ์แต่ละกอง แต่ละต้นพืช และแต่ละเมล็ด โดยอาจมีสาเหตุการพักตัวที่เกิดจากส่วนของเปลือกหุ้มเมล็ด ต้นอ่อน กระบวนการทางสรีรวิทยา สารยับยั้งการเจริญเติบโต หรืออาจเกิดจากหลายสาเหตุร่วมกัน ซึ่งสาเหตุต่างๆของการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ มีรายละเอียด ดังนี้

1. ส่วนของสิ่งห่อหุ้มเมล็ด
มีหลายแบบ ดังนี้
1) เปลือกที่ห่อหุ้มเมล็ดพันธุ์ไม่ยอมให้น้ำผ่านเข้าไปในส่วนต่างๆภายใน ดังนั้น จึงเป็นลักษณะการพักตัวที่ เรียกว่า hardseededness หรือ เมล็ดแข็ง (hard seed) โดยทั่วไป มักพบในพืชตระกูลถั่ว สาเหตุของการพักตัวแบบนี้เกิดขึ้นเนื่องจาก ภายในชั้นของเปลือกเมล็ดประกอบด้วยเซลล์พวก scleroid malpighian อัดตัวกันอย่างหนาแน่น และมีสารพวกซูเบอริน ลิกนิน และคิวตินสะสมอยู่ ซึ่งสารต่างๆเหล่านี้เองที่ป้องกันไม่ให้เมล็ดพันธุ์ดูดน้ำเข้าไปในส่วนต่างๆภายในได้นอกจากนี้ ในส่วนของเปลือกเมล็ดยังมีช่องเปิดธรรมชาติที่ทำหน้าที่ควบคุมการเข้าออกของน้ำและความชื้น ได้แก่ ไมโครไพล์ (micropyle) และไฮลัม (hilum) การเปิดปิดของช่องเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับความชื้นในบรรยากาศ ถ้ามีความชื้นในบรรยากาศสูง ช่องจะปิด และเมื่อความชื้นในบรรยากาศต่ำ ก็จะเปิดออก ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เมล็ดพันธุ์พักตัวได้หากมีสภาพอากาศที่ไม่เหมาะสม

2) เปลือกที่ห่อหุ้มเมล็ดพันธุ์ไม่ยอมให้ออกซิเจนผ่านเข้าไป การพักตัวแบบนี้มักเกิดขึ้นในเมล็ดพันธุ์พืชตระกูลหญ้าที่เป็นวัชพืชโดยส่วนใหญ่ การพักตัวในเมล็ดพันธุ์หญ้ามีระยะเวลาที่นานกว่าการพักตัวในเมล็ดพันธุ์ธัญพืช หากปล่อยทิ้งไว้ระยะหนึ่งก็จะหมดไป


2. ส่วนประกอบภายในของเมล็ด มีหลายสาเหตุ ดังนี้
1) การพักตัวของเอ็มบริโอ เมื่อเมล็ดพันธุ์ดูดน้ำเข้าไป ทำให้เอ็มบริโอมีลักษณะบวมโต แต่ก็ไม่สามารถงอกได้ การพักตัวแบบนี้พบมากในพืชที่มีถิ่นกำเนิดในเขตอบอุ่นและในเขตหนาว สามารถทดสอบได้โดยแกะเอาเปลือกเมล็ดออก แล้วนำไปเพาะ แต่เมล็ดก็จะไม่งอก สาเหตุของการพักตัวของต้นอ่อนอาจเนื่องมาจากเกิดการขัดขวางในส่วนของเปลือกเมล็ด ทำให้รากแรกเกิดไม่สามารถแทงทะลุผ่านออกมาได้ นอกจากนี้ การพักตัวประเภทนี้ ยังเกิดจากเอ็มบริโอมีการพัฒนาไม่สมบูรณ์ ซึ่งเกิดขึ้นกับเมล็ดพันธุ์พืชยืนต้นหลายชนิด เช่น แปะก๊วย และสนบางชนิด เมื่อเมล็ดพันธุ์ร่วงหล่นจากต้นในขณะที่เอ็มบริโอที่อยู่ภายในยังไม่เจริญและพัฒนาต็มที่ จึงทำให้เมล็ดพันธุ์นั้นมีการพักตัวอยู่ระยะหนึ่ง จนกว่าเอ็มบริโอจะเจริญและพัฒนาเต็มที่ และหลังจากนั้นประมาณ 2-3 เดือน เมล็ดพันธุ์จึงงอกได้ตามปกติ               

2) การพักตัวของลำต้นเหนือใบเลี้ยง (epicotyl dormancy) การพักตัวแบบนี้เมล็ดพันธุ์จะสามารถงอกได้เมื่อมีสภาพแวดล้อมทุกอย่างเหมาะสม แต่จะมีแต่ส่วนของรากเท่านั้นที่พัฒนา ส่วนยอดและลำตันที่อยู่เหนือดินจะไม่มีการพัฒนา จนกว่าต้นกล้าที่มีเฉพาะระบบรากจะผ่านความหนาวเย็นช่วงระยะเวลาหนึ่งก่อน ส่วนของยอดจึงจะเจริญและพัฒนาเป็นต้นที่สมบูรณ์ต่อไป เมล็ดพันธุ์พืชที่มีการพักตัวแบบนี้ เรียกว่า “เมล็ดข้ามปี”

3) ส่วนของรากและลำต้นเหนือใบเลี้ยงมีการพักตัว การพักตัวแบบนี้ เรียกว่า “double dormancy” เมล็ดพันธุ์ที่มีการพักตัวแบบนี้ต้องการอุณหภูมิต่ำถึงสองครั้งเพื่อให้สามารถงอกเป็นต้นกล้าได้สมบูรณ์ นั่นคือ ครั้งแรกเพื่อแก้การพักตัวของราก และครั้งที่สองเพื่อแก้การพักตัวของยอด ดังนั้น ในสภาพธรรมชาติ การงอกของเมล็ดพันธุ์แบบนี้ต้องใช้เวลาสองปีเป็นอย่างน้อย คือ เมล็ดพันธุ์ต้องรอผ่านฤดูหนาวถึงสองครั้ง


3. สารยับยั้งการงอก
ในเมล็ดพันธุ์พืชจะมีสารยับยั้งการงอกอยู่ ทำให้เป็นสาเหตุของการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ สารเหล่านี้ได้แก่ กรดแอบซิสิก (abcisic acid-ABA) และสารประกอบฟีนอล (phenolic compound) เป็นต้น สารเหล่านี้จะอยู่ในส่วนใดส่วนหนึ่งภายในเมล็ด เช่น เปลือกเมล็ด เอนโดสเปิร์ม ใบเลี้ยง หรือเอ็มบริโอ ก็ได้ ลักษณะของการยับยั้งอาจเกิดจากการขัดขวางขบวนการงอกของเมล็ดพันธุ์ซึ่งเกิดขึ้นก่อนที่เมล็ดจะงอก เช่น ขบวนการทางสรีรวิทยา ชีวเคมี และกายภาพ ได้แก่ การดูดน้ำ การสังเคราะห์และการทำงานของเอนไซม์ การหายใจ การย่อย และการเคลื่อนย้ายอาหาร การแบ่งตัวและการขยายตัวของเซลล์ รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงและการพัฒนาของเนื้อเยื่อส่วนต่างๆ เมล็ดพันธุ์จะหลุดพ้นจากสภาพการพักตัวได้ก็ต่อเมื่อสารยับยั้งการงอกถูกชะล้างออกไปจากเมล็ดหรือสลายไปตามธรรมชาติในเมล็ดพันธุ์พืชทะเลทราย สารยับยั้งการงอกจะถูกชะล้างออกจากเมล็ดเมื่อฝนตก และจะถูกชะล้างออกหมดจนเมล็ดพันธุ์สามารถงอกได้เมื่อมีฝนตกหนักและมีปริมาณน้ำฝนมากพอเท่านั้น แล้วเมล็ดพันธุ์จะงอกอย่างรวดเร็วและออกดอกติดเมล็ดเพื่อแพร่กระจายพันธุ์ต่อไป


4. ความต้องการแสงสำหรับการงอก
เป็นการพักตัวของเมล็ดพันธุ์พืชบางชนิดเท่านั้น เช่น เมล็ดวัชพืช ผักกาดหอม ยาสูบ และสน เป็นต้น เมล็ดพันธุ์วัชพืชส่วนใหญ่จะไม่สามารถงอกได้ในที่มืดหรือในสภาพที่ถูกฝังลึกอยู่ใต้ดิน แต่เมื่อถูกนำขึ้นมาสู่ผิวดินหรือในระดับที่คลื่นแสงส่งถึง เมล็ดพันธุ์นั้นๆก็สามารถงอกได้ ในเมล็ดพันธุ์ผักกาดหอม พบว่า แสงสีแดงจะกระตุ้นการงอกในขณะที่แสง far-red จะยับยั้งการงอก การกระตุ้นหรือยับยั้งการงอกจะเกิดขึ้นทันทีภายหลังจากเมล็ดพันธุ์ที่มีความชื้นได้รับแสงสีแดงหรือแสง far-red หากมีการให้แสงสลับกันไปมา การตอบสนองจะขึ้นอยู่กับคลื่นแสงสุดท้ายที่เมล็ดพันธุ์ได้รับกลไกการกระตุ้นหรือยับยั้งของแสงเกิดจากการเปลี่ยนรูปของสารสีไฟโทโครม (phytochrome) สองชนิดในเมล็ด คือ P-730 ซึ่งเป็นรูปที่กระตุ้นการงอก และ P-660 เป็นรูปที่ยับยั้งการงอก (รูปที่ 2) เมื่อเมล็ดพันธุ์ได้รับแสงสีแดง P-660 จะเปลี่ยนเป็น P-730 เมล็ดพันธุ์ก็จะงอกได้ และในทางตรงข้าม far-red จะเปลี่ยน P-730 เป็นรูป P-660 ซึ่งจะเป็นการยับยั้งการงอก ทำให้เมล็ดพันธุ์เกิดการพักตัวนั่นเอง
                           

5. สาเหตุรวม
เป็นการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ที่มีมากกว่าหนึ่งแบบ เช่น เมล็ดพันธุ์พักตัวเนื่องจากเปลือกเมล็ดไม่ยอมให้น้ำผ่านเข้าภายในร่วมกับการพักตัวของต้นอ่อน ดังนั้น ในเมล็ดเดียวกัน การแก้ไขการพักตัวของเมล็ดพันธุ์จึงมีความซับซ้อน และมีหลายขั้นตอนซึ่งจะได้กล่าวในหัวข้อต่อไป การทำลายการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ มีสองประเภท คือ
1) โดยสภาพธรรมชาติ การทำลายการพักตัวของเมล็ดพันธุ์โดยสภาพธรรมชาติเป็นผลมาจากปัจจัยสิ่งแวดล้อม เช่น ความชื้น อุณหภูมิ และออกซิเจน ถ้าอุณหภูมิสูงจะช่วยให้เมล็ดพันธุ์ออกจากการพักตัวเร็วขึ้น แต่โดยธรรมชาติ เมล็ดพันธุ์จะมีการปรับตัวเพื่อความอยู่รอดอย่างสลับซับซ้อน ถึงแม้ว่าเมล็ดพันธุ์จะได้รับปัจจัยต่างๆที่เหมาะสมต่อการงอกก็ตาม แต่หากในช่วงระยะเวลาภายหลังจากงอกมีสภาพที่ไม่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของต้นกล้าจนอาจทำให้ต้นกล้าที่งอกออกมาตายในที่สุด เพราะฉะนั้น เมล็ดพันธุ์ที่อยู่ตามธรรมชาติ จึงต้องมีการปรับตัวเพื่อความอยู่รอดหรือเพื่อการดำรงเผ่าพันธุ์ โดยอาศัยการพักตัวซึ่งเป็นสิ่งที่ธรรมชาติสร้างให้เมล็ดพันธุ์มีคุณสมบัติดังกล่าวได้อย่างชาญฉลาด อย่างไรก็ตาม ปัจจัยสิ่งแวดล้อมจะเป็นตัวกระตุ้นให้เมล็ดพันธุ์พ้นจากสภาพการพักตัวได้ จะมีความแตกต่างกันไปตามชนิดกลไกของการพักตัว แหล่งกำเนิด และชนิดของเมล็ดพันธุ์ในสภาพธรรมชาติ หากเป็นการพักตัวแบบเมล็ดแข็ง เมล็ดพันธุ์จะถูกกัดกร่อนทำลายจนสามารถดูดซับน้ำได้โดยปฏิกิริยาของกรดในดิน ปฏิกิริยาการย่อยสลายของจุลินทรีย์ในดิน การกระทบเสียดสีกับเม็ดทราย การได้รับความร้อนจัด เช่น ไฟป่า การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และปฏิกิริยาจากน้ำย่อยในลำไส้สัตว์ที่กลืนกินเมล็ดเข้าไป เป็นต้น

2) โดยมนุษย์เป็นผู้กระทำ
มนุษย์เป็นผู้นำเมล็ดพันธุ์จากป่ามาปลูก โดยเมล็ดพันธุ์พืชป่าจะมีระดับการพักตัวของเมล็ดสูง แต่เมื่อมนุษย์มีการนำมาปลูก และมีการปรับปรุงพันธุ์จากเมล็ดพันธุ์ป่าก็กลายมาเป็นเมล็ดพันธุ์บ้าน ซึ่งมีระดับการพักตัวที่ลดลง แต่อย่างไรก็ตาม การพักตัวของเมล็ดพันธุ์ยังเป็นปัญหาสำหรับมนุษย์หรือเกษตรกรผู้ปลูกพืชอยู่มาก ดังนั้น มนุษย์จึงต้องหาวิธีทำลายการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ ซึ่งต้องแก้ไขไปตามสาเหตุของการพักตัว โดยมีวิธีการทำลายการพักตัวด้วยวิธีการต่างๆ ดังนี้
1) การทำลายการพักตัวของเมล็ดพันธุ์เนื่องจากเปลือกไม่ยอมให้น้ำผ่าน โดยเฉพาะเมล็ดแข็ง กระทำได้โดยการการตัดปลายเมล็ด ขัดเมล็ดด้วยกระดาษทราย ทำให้เมล็ดกระทบกับผิววัสดุที่แข็งและขรุขระทำให้เกิดรอยขีดข่วน ใช้กรดกัดเปลือกเมล็ดให้บางลง การแช่ในน้ำร้อน การเขย่าเมล็ดให้กระทบวัสดุแข็ง และการใช้ความเย็นจัดหรือร้อนจัด เพื่อทำให้เซลล์เปลือกเมล็ดแยกตัวออกจากกัน อย่างไรก็ตาม การทำลายการพักตัวด้วยวิธีการต่างๆเหล่านี้ จะต้องกระทำด้วยความระมัดระวัง เพราะเมล็ดพันธุ์ได้รับความกระทบกระเทือนอาจจะส่งผลเสียหายต่อต้นอ่อน ทำให้ความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์ลดลง และเสื่อมสภาพเร็วขึ้น อายุการเก็บรักษาของเมล็ดพันธุ์ก็สั้นลง ดังนั้น วิธีการทำลายการพักตัวดังกล่าว จะกระทำก็ต่อเมื่อถึงเวลาที่จะนำเมล็ดพันธุ์ไปปลูกเท่านั้น

2) การทำลายการพักตัวของเมล็ดพันธุ์เนื่องจากเปลือกเมล็ดไม่ยอมให้ออกซิเจนผ่าน เมล็ดพันธุ์ที่มีการพักตัวแบบนี้ เช่น การพักตัวในเมล็ดพันธุ์ข้าว ข้าวสาลี หญ้า ธัญพืช และแตงต่างๆ เป็นต้น ทำลายการพักตัวโดยการเพาะที่อุณหภูมิสลับ แล้วใช้โปแตสเซียมไนเตรท ความเข้มข้น 0.2 เปอร์เซ็นต์ เป็นสารละลายที่ให้ความชื้นแทนน้ำ การให้แสง หรือวิธี pre-chilling ซึ่งเป็นการเพาะที่อุณหภูมิต่ำประมาณ 5-10 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5-10 วัน แล้วนำมาเพาะที่อุณหภูมิปกติสำหรับเมล็ดพืชชนิดนั้นๆ ในเมล็ดพันธุ์หญ้าขนาดเล็ก อาจทำลายการพักตัวด้วยการทำให้เมล็ดกระทบกับผิววัสดุที่แข็งและขรุขระทำให้เกิดรอยขีดข่วนเช่นเดียวกันกับที่ทำในเมล็ดแข็ง ซึ่งจะทำให้ออกซิเจนสามารถซึมผ่านเข้าไปได้โดยสะดวก และจะทำให้เมล็ดพันธุ์สามารถงอกได้สำหรับเมล็ดพันธุ์ข้าว การให้สารโปแตสเซียม ไนเตรท และการนำเมล็ดไปไว้ที่อุณหภูมิต่ำก่อนจะไม่ได้ผล แต่จะใช้วิธี pre-drying โดยแช่เมล็ดพันธุ์ในน้ำร้อนที่มีสารละลายโซเดียมไฮโปคลอไรด์ ความเข้มข้น 0.25 เปอร์เซ็นต์ หรือเอธิลีนคลอโรไฮดริน ความเข้มข้น 0.1 เปอร์เซ็นต์ ที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง ซึ่งวิธีนี้จะได้ผลดี อย่างไรก็ตาม วิธีใดจะเป็นวิธีการทำลายการพักตัวที่ได้ผลดีขึ้นอยู่กับเมล็ดพันธุ์พืช เช่น เมล็ดพันธุ์ธัญพืชเขตอบอุ่น พวกข้าวสาลี ข้าวบาเลย์ ข้าวไรน์ และข้าวโอ๊ต จะไม่ตอบสนองต่อแสง และสารละลายโปแตสเซียมไนเตรทเลย แต่จะตอบสนองต่อวิธี pre-chilling และ pre-drying และ สารประเภทฮอร์โมน เช่น จิบเบอเรลลิน 

ส่วนเมล็ดพันธุ์หญ้าเขตกึ่งอบอุ่นจะตอบสนองกับวิธี pre-drying แต่จะไม่ตอบสนองกับวิธี pre-chilling

3) การทำลายการพักตัวเนื่องมาจากส่วนประกอบภายในเมล็ดพันธุ์ หากเป็นการพักตัวที่เอ็มบริโอ ควรเก็บเมล็ดพันธุ์เหล่านี้ไว้ในที่ชื้นและเย็น ซึ่งเรียกว่า สตราติฟิเคชั่น (stratification) เช่น เก็บเมล็ดพันธุ์ไว้ที่อุณหภูมิ 4-5 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3-4 เดือน แต่ถ้าสาเหตุการพักตัวเกิดจากเอ็มบริโอเจริญและพัฒนาไม่เต็มที่ จะต้องรอสักระยะเวลาหนึ่งก่อน จนกว่าเนื้อเยื่อในเอ็มบริโอเจริญและพัฒนาเต็มที่ก่อน แล้วจึงนำไปเพาะได้

4) การทำลายการพักตัวเนื่องมาจากสารยับยั้งการงอก การทำลายการพักตัวแบบนี้ทำได้โดยการนำเมล็ดพันธุ์ล้างในน้ำไหล เพื่อเป็นการชะล้างสารยับยั้งการงอกออกไป ในเมล็ดพันธุ์บางชนิดอาจต้องใช้วิธีสตราติฟิเคชั่นโดยใช้อุณหภูมิต่ำ หรือใช้สารเร่งการงอกในเมล็ดพันธุ์บางชนิด เช่น จิบเบอเรลลิน อ็อกซิน และเอธิลีน เป็นต้น

5) การทำลายการพักตัวเนื่องจากการพักตัวรวม การทำลายการพักตัวแบบนี้ต้องเป็นไปทีละขั้นตอน ตามลำดับของการพักตัว เช่น ถ้าเมล็ดพันธุ์เป็นเมล็ดแข็ง และเอ็มบริโอภายในเกิดการพักตัวร่วมด้วย ในกรณีนี้ การทำลายการพักตัวโดยผ่านอุณหภูมิต่ำจะไม่ได้ผล ดังนั้นจะต้องทำลายการพักตัวให้เมล็ดแข็งสามารถดูดน้ำเข้าไปได้เสียก่อน โดยการใช้กรดกำมะถัน หรืออาจจะฝังเมล็ดพันธุ์ไว้ในดินที่ชื้น และมีอุณหภูมิสูงประมาณ 25-30 องศาเซลเซียส จากนั้น จึงนำเมล็ดพันธุ์ไปผ่านอุณหภูมิที่ต่ำก่อน แล้วจึงนำไปเพาะในเมล็ดพันธุ์กุหลาบ สามารถทำลายการพักตัวสำหรับเมล็ดแข็งได้ โดยแช่เมล็ดพันธุ์ในน้ำร้อน อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2-3 ชั่วโมง แล้วจึงนำเมล็ดไปไว้ในวัสดุชื้น เก็บไว้ที่อุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2-3 เดือน แล้วจึงนำออกมาเพาะ เมล็ดพันธุ์ก็จะสามารถงอกได้  


การตรวจสอบการพักตัวของเมล็ดพันธุ์  
เมล็ดพันธุ์เมื่อนำไปเพาะและได้รับปัจจัยที่เหมาะสมต่อการงอก แต่เมล็ดพันธุ์ก็ไม่สามารถงอกได้ แสดงว่าเมล็ดพันธุ์นั้นมีการพักตัว สำหรับการทำลายการพักตัวของเมล็ด จะทำได้ก็ต่อเมื่อรู้ถึงสาเหตุของการพักตัวของเมล็ดเสียก่อน ว่าสาเหตุคืออะไร การตรวจสอบการพักตัวของเมล็ดพันธุ์บางชนิดสามารถทำได้ง่าย แต่บางชนิดมีความซับซ้อนมาก ขึ้นอยู่กับสาเหตุและระดับการพักตัวของเมล็ดพันธุ์นั้นๆ วิธีการตรวจสอบเมล็ดพันธุ์ที่สงสัยว่ามีการพักตัว สามารถทำได้ ดังนี้
1) นำเมล็ดพันธุ์ไปแช่น้ำไว้ 24 ชั่วโมง หากเมล็ดพันธุ์ยังแข็งเหมือนยังไม่ได้ดูดน้ำ แสดงว่า เป็นการพักตัวแบบเมล็ดแข็ง ถ้าแกะเปลือกเมล็ดออกแล้วนำไปเพาะ และเมล็ดพันธุ์นั้นสามารถงอกได้ แสดงว่าเป็นการพักตัวอันเนื่องมาจากเปลือกเมล็ด แต่ถ้านำไปเพาะแล้วเมล็ดพันธุ์ยังไม่งอก ทดลองนำเมล็ดไปผ่านการสตราติฟิเคชั่นหรือผ่านสภาพที่มีอุณหภูมิต่ำ ถ้าเมล็ดพันธุ์งอก แสดงว่าเมล็ดเกิดการพักตัวทั้งที่เกิดจากเปลือก และเกิดจากการพักตัวของต้นอ่อน

2) ถ้านำเมล็ดพันธุ์แช่น้ำ 24 ชั่วโมง เมล็ดดูดน้ำได้ แต่ยังไม่งอก เมื่อแกะเปลือกออกและนำไปเพาะแล้วเมล็ดงอกได้ แสดงว่าเกิดการพักตัวอันเนื่องมาจาก เปลือกเมล็ดจำกัดการแพร่กระจายของอากาศหรือออกซิเจน หรือเมล็ดพันธุ์อาจได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอก็ได้ ถ้าเพาะเมล็ดพันธุ์ดังกล่าว ลองนำไปเพาะโดยใช้สารละลายโปแตสเซียมไนเตรท ความเข้มข้น 0.2 เปอร์เซ็นต์ ถ้าเมล็ดพันธุ์งอกได้ แสดงว่าเกิดจากสาเหตุดังกล่าว ซึ่งการพักตัวแบบนี้มักจะพบในเมล็ดพันธุ์พืชตระกูลหญ้า ในทางกลับกันหากเมล็ดพันธุ์ไม่งอก นำไปเพาะที่อุณหภูมิ 5-10 องศาเซลเซียส ประมาณ 5-7 วัน แล้วนำมาเพาะต่อที่อุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการงอกของเมล็ดพันธุ์ชนิดนั้นๆ ถ้ายังไม่งอก แสดงว่า การพักตัวเกิดจากการขาดออกซิเจน แต่ต้องอาศัยการทำลายการพักตัวเฉพาะ คือผ่านอุณหภูมิต่ำก่อน

3) ถ้าเมล็ดพันธุ์ในข้อ 2) ไม่งอกอีก นำไปผ่านน้ำไหล แล้วนำไปเพาะ ถ้างอก แสดงว่าเกิดการพักตัวอันเนื่องมาจากสารยับยั้งการงอกที่อยู่บนเมล็ด

4) ถ้าเมล็ดพันธุ์ไม่งอกอีก นำไปวางในทรายชื้นที่มีอุณหภูมิ 4-5 องศาเซลเซียส ประมาณ 30 หรือ 60 หรือ 90 วัน หรือนานกว่านี้ แล้วนำไปเพาะ ถ้างอกได้ แสดงว่าเกิดจากการพักตัวส่วนใดส่วนหนึ่งของต้นอ่อน5) ใช้สารเร่งการเจริญเติบโตบางชนิด เช่น จิบเบอเรลลิน ไคเนติน หรือเอธีลีน ใช้รดแทนน้ำ ถ้าเมล็ดพันธุ์งอกได้ แสดงว่าเกิดจากการขาดความสมดุลของสารเร่งการเจริญเติบโตในเมล็ดพันธุ์การตรวจสอบการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ต้องอาศัยความรู้ความเข้าใจในสาเหตุ และวิธีการทำลายการพักตัวเมล็ดพันธุ์ และที่สำคัญ เมล็ดพันธุ์ที่ใช้ตรวจสอบแล้วไม่งอกต้องเป็นเมล็ดพันธุ์สด กล่าวคือ เมล็ดพันธุ์ต้องอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์ ไม่มีลักษณะที่ผิดปกติ หากมีลักษณะที่ผิดปกติ ถือว่าเมล็ดพันธุ์ไม่ได้พักตัว แต่อาจเป็นเมล็ดพันธุ์ที่ไม่มีชีวิตจึงไม่งอก 


การตรวจสอบเมล็ดพันธุ์ภายหลังการทำลายการพักตัวและทดสอบความงอก
เมล็ดพันธุ์ที่พักตัวและผ่านการทำลายการพักตัวแล้ว นำเมล็ดพันธุ์เหล่านั้นไปเพาะ แต่ก็ยังมีบางส่วนที่ยังไม่งอก ดังนั้น เพื่อเป็นการตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นเมล็ดพันธุ์ตายหรือพักตัว สามารถตรวจสอบได้ดังนี้
1) เมล็ดพันธุ์ที่มีเชื้อราเข้าทำลาย แสดงว่าเป็นเมล็ดตาย เนื่องจากเชื้อราจะเข้าทำลายเฉพาะเนื้อเยื่อที่ตายแล้วเท่านั้น

2) ลองกดเมล็ดพันธุ์ที่ไม่งอกด้วยปากคีบหรือใช้เล็บ ถ้าเมล็ดนุ่มเละ แสดงว่าเป็นเมล็ดตาย

3) ถึงแม้ว่าเป็นเมล็ดสด ไม่เละ อาจเป็นเมล็ดตายก็ได้ ให้ทดสอบความงอกต่อไป

4) นำเมล็ดพันธุ์ที่เหลือไปทดสอบความมีชีวิต โดยใช้สารละลายเตตราโซเลียม โดยการสุ่มเมล็ดพันธุ์ที่เหลืออยู่จากการนับต้นอ่อนครั้งสุดท้าย นำมาเพียง 20-30 เปอร์เซ็นต์ ของจำนวนเมล็ดที่เหลืออยู่ทั้งหมด ถ้าเมล็ดมีชีวิตถือว่ามีการพักตัว ถ้าเป็นเมล็ดตายก็ไม่ต้องทดสอบต่อไป

5) ถ้าเป็นเมล็ดพันธุ์ข้าวหรือข้าวสาลี ลองนำเมล็ดพันธุ์ที่เหลืออยู่มาใช้เข็มเจาะที่บริเวณเหนือเอ็มบริโอ แล้วปล่อยไว้ในวัสดุเพาะต่อไป หากงอกได้ แสดงว่าเป็นเมล็ดพันธุ์ที่กำลังพักตัว

6) ถ้าเป็นเมล็ดแข็ง เมล็ดจะไม่ดูดน้ำ ตรวจสอบโดยการใช้เข็มเจาะเมล็ดพันธุ์ ใช้กระดาษทรายขัด หรือตัดปลายเมล็ดด้านตรงข้ามของเอ็มบริโอ แล้วนำไปเพาะต่อ ถ้างอกแสดงว่าเมล็ดพันธุ์อยู่ในช่วงการพักตัว  

การรายงานผลการทดสอบความงอกภายหลังการทดสอบความงอก เมื่อตรวจสอบจนแน่ใจแล้วว่าเมล็ดพันธุ์ที่เหลืออยู่พักตัว ให้บันทึกผลไว้เป็นเปอร์เซ็นต์เมล็ดพันธุ์พักตัว ดังนั้น เปอร์เซ็นต์ความงอกจะเท่ากับเปอร์เซ็นต์ต้นอ่อนปกติบวกกับเปอร์เซ็นต์เมล็ดพันธุ์พักตัว อย่างไรก็ตาม การรายงานผลทุกครั้งต้องรายงานเปอร์เซ็นต์เมล็ดพันธุ์ที่พักตัวแยกต่างหากด้วยเสมอ  


ประโยชน์จากการพักตัวของเมล็ดพันธุ์
การพักตัวของเมล็ดพันธุ์โดยปกติถือว่าเป็นลักษณะที่ไม่ต้องการสำหรับเกษตรกรผู้ปลูกพืช เนื่องจากก่อให้เกิดปัญหาในด้านการจัดการ เป็นปัญหาต่อการแพร่กระจายและยุ่งยากต่อการกำจัดวัชพืช สร้างความยุ่งยากในการทดสอบความงอก ทำให้สูญเสียค่าใช้จ่าย อย่างไรก็ตาม การใช้ประโยชน์จากการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ก็ยังมีอยู่ เช่น กรณีการปลูกถั่วอาหารสัตว์หรือทุ่งหญ้าอาหารสัตว์ การพักตัวของเมล็ดพันธุ์จะทำให้การจัดการทุ่งหญ้าดีขึ้น เนื่องจากเมล็ดพันธุ์จะทยอยคลายการพักตัว และมีการงอกขึ้นมาทดแทนต้นที่ตายไปในเวลาต่อมา หรือในกรณีเมล็ดพันธุ์ถั่วเหลืองซึ่งมีปัญหาในด้านการเก็บรักษาอันเนื่องมาจากการเสื่อมสภาพของเมล็ดพันธุ์ การมีเมล็ดแข็งจะช่วยลดปัญหาดังกล่าว นอกจากนี้แล้ว ในด้านการเกษตรยังนำลักษณะการพักตัวของเมล็ดพันธุ์มาใช้ได้อย่างกว้างขวาง ซึ่งมีการใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ ดังนี้
1) ด้านการกำจัดวัชพืช การพักตัวของเมล็ดพันธุ์วัชพืชจะสร้างปัญหาแก่เกษตรกรมาก คือ ทำลายและกำจัดยาก เป็นปัญหาที่ไม่รู้จักจบสิ้น แต่การกำจัดวัชพืชจะได้ผลดีและมีปริมาณน้อยลง ถ้าหากค้นพบวิธีทำลายการพักตัวของเมล็ดวัชพืชที่อยู่ในดินได้ โดยอาจจะใช้สารเคมีกระตุ้นการงอก เพื่อให้เมล็ดงอกได้พร้อมๆกัน แล้วหลังจากนั้นจึงทำลายต้นกล้าที่งอกด้วยสารเคมีหรือการเขตกรรมก็สามารถกำจัดวัชพืชได้

2) ด้านการควบคุมการเสื่อมคุณภาพก่อนการเก็บเกี่ยว การเสื่อมคุณภาพของเมล็ดพันธุ์ก่อนการเก็บเกี่ยว ซึ่งเกิดเนื่องจากสภาพอากาศที่ร้อนชื้น มีฝนตกชุก หรือน้ำค้างลงจัด โดยปกติแล้ว จะทำให้เมล็ดพันธุ์เกิดการเสื่อมสภาพได้ง่าย แต่ถ้าหากเมล็ดพันธุ์พืชชนิดใดที่มีการพักตัวจะช่วยลดปัญหาดังกล่าวลงได้ เช่น ในเมล็ดพันธุ์ถั่วเหลืองและฝ้ายที่มีการพักตัวแบบเมล็ดแข็ง และเมล็ดพันธุ์ข้าวฟ่างที่มีระดับการพักตัวสูง จะทำให้เมล็ดพันธุ์ทนต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมก่อนการเก็บเกี่ยวได้

3) ด้านการคงความงอกในโรงเก็บ เมล็ดพันธุ์ที่มีการพักตัวจะเก็บรักษาไว้ในโรงเก็บได้เป็นระยะเวลานาน โดยเฉพาะเมล็ดพันธุ์พืชน้ำมัน เช่น ถั่วเหลือง ซึ่งมีปัญหาในการเก็บรักษา หากเมล็ดพันธุ์มีการพักตัว จะสามารถเก็บรักษาไว้ได้นาน ไม่ว่าจะเป็นสภาพโรงเก็บแบบเปิดหรือในโรงเก็บที่มีความชื้นต่ำ หากจะเก็บไว้ในโรงเก็บแบบเปิดก็สามารถทำได้ ซึ่งจะเป็นการประหยัดค่าใช้จ่ายในการเก็บรักษา

4) ด้านการควบคุมการงอกในแปลงปลูก ถ้าสามารถเข้าใจขบวนการพักตัวและการงอกของเมล็ดพันธุ์ได้อย่างลึกซึ้ง ก็จะทำให้สามารถวางแผนการปลูกพืชในแปลงปลูก เพื่อให้พืชที่ปลูกนั้นงอกได้ในเวลาที่ต้องการได้ โดยเกษตรกรอาจจะใช้สารเคมีหรืออาศัยสภาพแวดล้อมตามฤดูการเป็นตัวกระตุ้นการงอก ซึ่งจะทำให้สามารถปลูกพืชได้เร็วกว่าปกติการใช้ประโยชน์จากการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ โดยทั่วไปจะอาศัยหลักการอย่างหนึ่งคือ เมล็ดพันธุ์ที่มีการพักตัวจะป้องกันการเสื่อมคุณภาพของเมล็ด และยังจะสามารถใช้ประโยชน์จากการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ได้มากขึ้น หากทราบถึงปัจจัยในการกระตุ้นเมล็ดพันธุ์ที่พักตัวให้งอกได้  ข้อเสียของการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ มีดังนี้
1) เกิดปัญหาในการทดสอบความงอกของเมล็ดพันธุ์ ทำให้ไม่ใจว่าเมล็ดพันธุ์ที่ไม่งอกนั้นยังมีชีวิตอยู่หรือไม่
2) ทำให้ได้แปลงพืชที่ไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากเมล็ดพันธุ์งอกไม่พร้อมกัน ทำให้เกิดปัญหาในการดูแลรักษา การจัดการ และการเก็บเกี่ยวพืชผล
3) การตกค้างของเมล็ดพันธุ์ที่ทยอยงอกนั้น ทำให้เกิดปัญหาต่อการที่จะปลูกพืชชนิดใหม่
4) ช่วยเพิ่มการแพร่ระบาดและการกระจายของวัชพืช โดยเมล็ดวัชพืชมีชีวิตอยู่ในแปลงยาวนานขึ้น
5) เสียเวลาและค่าใช้จ่ายในการแก้การพักตัวของเมล็ดพันธุ์ 


สรุป
การพักตัวของเมล็ดพันธุ์เกิดเนื่องจากหลายสาเหตุ คือ การพักตัวที่เกิดเนื่องจากส่วนของเปลือกเมล็ด การพักตัวเนื่องมาจากส่วนประกอบภายในเมล็ดพันธุ์ การพักตัวเนื่องมาจากสารยับยั้งการงอกของเมล็ดพันธุ์ การพักตัวเนื่องจากความต้องการแสงสำหรับการงอก และการพักตัวเนื่องจากสาเหตุโดยรวมเมล็ดพันธุ์จะพ้นจากสภาพการพักตัวได้ก็เนื่องมาจาก การทำลายการพักตัว ซึ่งเกิดขึ้นได้ด้วยกันสองวิธี คือ การทำลายการพักตัวของเมล็ดพันธุ์โดยสภาพธรรมชาติ และโดยมนุษย์เป็นผู้กระทำแนวทางการใช้ประโยชน์จากการพักตัวของเมล็ดพันธุ์ในด้านการเกษตร ได้แก่ ใช้เป็นแนวทางการกำจัดวัชพืชภายในแปลงปลูกให้หมดไป ช่วยในการควบคุมการเสื่อมคุณภาพเมล็ดพันธุ์ก่อนการเก็บเกี่ยว ช่วยในด้านการคงความงอกในโรงเก็บ และช่วยเกี่ยวกับการควบคุมการงอกในแปลงปลูก เป็นต้น  


เอกสารอ้างอิงวันชัย  จันทร์ประเสริฐ. 2538. สรีรวิทยาเมล็ดพันธุ์. ภาควิชาพืชไร่นา คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. 213 หน้า.


www.agri.ubu.ac.th/seminar/.../Seed_nbsp_Dormancy.doc -

สงวนลิขสิทธิ์โดย © ++kasetloongkim.com++ All Right Reserved.

ติดประกาศ: 2010-06-06 (8219 ครั้ง)