अंकुरण : अंकुरण म्हणजे अंकुर येणे किंवा फुटणे.बीजे असलेल्या (बीजी)व नसलेल्या (अबीजी) असे वनस्पतींचे दोन गट पडतात. बीजी वनस्पतींच्या (उदा., वाटाणा, गाजर इ.)बाबतीत त्यांचे बीज रूजून त्यातून अंकुर बाहेर येणे आणि अबीजी वनस्पतींच्या (उदा., शैवले, शेवाळी, कवक, दगडफूल, नेचेइ.) बाबतीत त्यांच्या नवनिर्मितीस जबाबदार असलेले सूक्ष्म शरीरघटक (कोशिका) म्हणजे बीजुके रूजून त्यातून अंकुरनलिका बाहेर येणे, या दोन्ही प्रकारच्या रुजण्याच्या प्रक्रियांना अंकुरण म्हणतात.बीजामध्ये वनस्पतीचा पूर्ण वाढ झालेला गर्भ ⇨प्रसुप्तावस्थेत म्हणजे अति निष्क्रिय अवस्थेतअसतो व अनुकूल परिस्थितीनिर्माण होताच त्यापासून नवीन वनस्पती निर्माण होते.ही प्रसुप्तावस्था निरनिराळ्या वनस्पतींच्या बाबतीत कमी अधिक काळ टिकते. ⇨अबीजी वनस्पतींच्या बाबतीत नवीन वनस्पतींची निर्मिती भिन्न गटांत भिन्नप्रकार होते [→ शैवले, शेवाळी, कवक इ.]
बीजे आणि बीजुके यांखेरीज कित्येक वनस्पतींच्या कळ्या, कंद, ग्रंथीक्षोड [→ खोड] इत्यादींसारख्या एरवी फक्त पोषणाचे कार्यकरणाऱ्या (शाकीय) इंद्रियांपासूनही नवीन वनस्पती निर्माण होऊ शकते (उदा., घायपात, आळू, हळद, बटाटा इ.).अशी इंद्रिये प्रतिकूल परिस्थितीत प्रसुप्तावस्थेत राहून पुढे अनुकूल परिस्थितीत त्यांनाही अंकुर फुटणे शक्य असते.ही प्रक्रिया काहिशी अंकुरणासारखी असली तरी तिचा ‘अंकुरण’ या शीर्षकात समावेश न करता‘प्रसुप्तावस्था’ या शीर्षकात केला जातो. अशाकाही वनस्पतींचे अंकुरण होण्यापूर्वी काही काळ हीइंद्रिये प्रसुप्तावस्थेतराहणे इष्ट असते.
बीजांची, बीजुकांचीकिंवा काही शाकीय इंद्रियांचीठराविक प्रसुप्तावस्था गरजेप्रमाणे कृत्रिमरीत्या कमी करणे वा प्रसंगोपात्त त्यास विलंब लावणे यास कृषिव्यवसायात महत्त्व आहे व त्याबाबतचा तपशीलवार अभ्यासही बराच झालेला आहे. प्रस्तुत नोंदीच्या पुढील विवरणात बीजांच्या अंकुरणासंबंधीचा तपशील प्रामुख्याने दिला आहे.
काही वनस्पतींची बीजे पक्व झाल्यावर अनुकूल परिस्थितीत लागलीच रुजतात केव्हातर फळातच (उदा., वाटाणाव मका यांत) रुजलेली आढळतात.उलट, काहींची बीजे अनुकूल परिस्थितीतही काही काळ (आठवडे, महिनेकिंवा वर्षे)लोटल्याशिवाय रुजत नाहीत, याचे कारण प्रसुप्तावस्थाच होय.
निसर्गतः बीजे जमिनीच्या पृष्ठावर किंवा काहीशी पृष्ठाखाली रूजतात.जंगलात जमिनीवर साचलेल्या व कुजणाऱ्या पालापाचोळ्यातही ती रुजतात. प्रयोगशाळेत कोणत्याही ओलसर पदार्थाशी किंवा ओलसर वातावरणाशी संबंध आल्यास व इतर परिस्थिती अनुकूल असल्यास ती रुजतात.
बीजांकुरणाच्या अवस्था: बीजांच्या रुजण्याच्या प्रक्रियेत तीन प्रमुख अवस्था आढळतात.पहिल्या अवस्थेत बीजावरणे व बीजातील जिवंत कोशिका यांमध्ये भरपूर पाणी शोषले जाऊन ते बीज फुगते.याचप्रमाणेच स्टार्च, तूलीर(सेल्युलोज), आगर, जिलेटीन यांसारखे पदार्थही भरपूर पाणी शोषून घेतल्यावर फुगतात या प्रक्रियेस ‘विचोषण’ म्हणतात.यामुळे बीजात भौतिकीय विक्रिया घडून येतात व रासायनिक विक्रियांना संधी प्राप्त होते.बीजफुगणे, बीजावरण तडकणे व ऑक्सिजन आणि कार्बनडाय ऑक्साइड या वायूंकरिता त्याची पार्यता वाढणे या भौतिकीय घटनांनंतर श्वसनक्रियेत बदल सुरू होतो. यानंतरच्या दुसर्‍या अवस्थेत फक्त श्वसनक्रियेतच वाढ होते. ह्या अवस्थेतून पुन्हा पहिल्या अवस्थेत व पहिलीतून पुनरपि दुसऱ्या अवस्थेत असे फरक होणे शक्य असून त्यांचा बीजांकुरण-क्षमतेवर परिणाम होत नाही कित्येक बीजे जमिनीत अशा अवस्थेत बरीच वर्षे टिकून राहतात पण एकदा का गर्भ तिसऱ्या अवस्थेत पोचून त्याची वाढ सुरू झाली, की परत दुसरी अवस्था येतनाही.यादृष्टीने दुसरी अवस्था महत्त्वाची ठरते.यादुसऱ्या अवस्थेच्या कालमर्यादेला महत्त्व नसून त्यातून पुढील अवस्थेत नेणाऱ्या विक्रियांना होणारा विरोध नाहीसा झाला, कीही अवस्था संपते व अंकुराची वाढ होते.फळांत किंवा बियांत अंकुरणाला विरोध करणारे काही घटक असतात त्यांना‘निरोधक’ व प्रत्यक्ष होणाऱ्या अडथळ्यास ‘निरोध’ म्हणतात.या निरोध-विक्रियेची यंत्रणा व त्यातील घटनांचा विचार महत्वाचा आहे.
बीजांकुरणाच्या दुसऱ्या अवस्थेच्या शेवटी त्यातील वितंचक(रासायनिक विक्रिया सुलभतेने घडवून आणण्यास मदत करणारी प्रथिनयुक्त संयुगे, →एंझाइमे)प्रभावित होतात.पुष्क असलेल्या (दलिकाव्यतिरिक्त अन्नपुरवठा असलेल्याच →बीज मका एंरड)बीजात वितंचकाचा प्रवेश गर्भातून पुष्कात होतो.संचित अन्न, मग ते दलिकात असो अगर पुष्कात असो, बी रुजताना त्याचे वितंचकाकरवी पचन (रासायनिक विक्रियेने रूपांतर) होऊन विरघळणाऱ्या(विद्राव्य)भागाचा गर्भाच्या वाढणाऱ्या भागात प्रवेश होतो. तेथे विद्राव्य कार्बोहायड्रेटांचा उपयोग श्वसनामुळे ऊर्जेचे उत्पादन करण्याकरिता व नवीन कोशिकांच्या निर्मितीत होतो. प्रथिनव मेद ह्या अन्नप्रकारांचाही नवकोशिकांच्या वाढीत व त्यामुळे होणाऱ्या शरीराच्या वाढीत उपयोग केला जातो.
निरोधक: अनेक बियांत अंकुरणाला निरोध करणारे पदार्थ असतात.अपघटनाने किंवा धुपण्याने हे निरोधक काढून टाकले गेले म्हणजे गर्भाची वाढ सुरू राहते.ॲमरॅंथस या (माठ, पोकळाव राजगिरा यांच्या)वंशात इतर काहींत या निरोधकांमुळे श्वसनक्रियाही मंदावते. यामुळे त्यांच्या बिया ओलसर जमिनीत न रुजता व संचित अन्नाचा उपयोग न करता अनेक वर्षे तशात राहतात.
काही वनस्पतींत बीजावरणे (टरफले) पाण्याला व ऑक्सिजनाला आत येण्यास विरोध करतात (अपार्यता). ही टरफले फोडल्यास अंकुरणाचा एक निरोधक नाहीसा होतो. काही शिंबावंत वनस्पतीच्या [→लेग्युमिनोजी] कठीण आवरणाच्या बीजांच्या बाबतीतही असेच घडते. रानटी वनस्पतींच्या पुढे होणार्‍या रोपांना अनुकूल परिस्थिती येईपर्यंत अनेक प्रकारे अंकुरणाला विलंब होतो. आपण आपल्या पिकांच्या बीजांची पेरणी अंकुरणास व नंतरच्या वाढीस योग्य अशा ऋतूतच करतो, यामुळे अंकुरणाला विलंब होण्याची जरुर नसते व तो फायद्याचा नसतो.
अंकुरणाला अनुकूल वाटणाऱ्या किंवा दिसणाऱ्या फळातल्या ओलसर परिस्थितीचा अनेक बीजांच्या पूर्ण विकासाला फायदा होत नाही (उदा., टोमॅटो, टरबूज इ.). ह्या फळांच्या मगजामध्ये अंकुरण-निरोधक पदार्थ असतात असे दिसून येते मात्र संत्री व सप्ताळू (पीच) ह्यांच्या फळांत बीजाला अंकूर फुटलेले आढळतात परंतु हे अपवादात्मक मानतात.
बार्ली व गहू यांसारखी बीजे कमी तपमानात रूजतात. त्यामुळे त्यांची पेरणी सामान्यपणे ऑक्टोबर-नोव्हेंबरात करतात तर मका व बीट (साखरेचा) यांना उच्च तापमान लागते, त्यामुळे त्यांची पेरणी जून-जुलैत करतात. टोमॅटो व मिरची यांसारख्या उष्ण प्रदेशातच विकास पावलेल्या काही वनस्पतींच्या बीजांची रोपे समशीतोष्ण कटिबंधात विशेष प्रकारच्या पन्हेरीत तयार करून नंतर बाहेर लागण करतात. उष्ण कटिबंधातल्या जंगलातील कित्येक झाडांची बीजे अल्पायुषी असून ती ताबडतोब रुजतात ते साध्य न झाल्यास पालापाचोळ्यात पडून कुजून जातात. हिवाळ्यात नेहमी प्रसुप्तावस्थेत असणाऱ्या कित्येक बीजांवर नीच तापमानाची क्रिया झाल्याशिवाय ती रुजत नाहीत मात्र त्या वेळी ओलावा आवश्यक असतो.
वर उल्लेखिलेल्या निरोधकयुक्त, कठीण आवरणाच्या किंवा नीच तापमान आवश्यक असलेल्या बीजातला गर्भ हा सर्वसाधारण स्वरूपाचा असून अनुकूल परिस्थितीत तो वाढीस लागतो. याउलट, काही बीजांतले गर्भ वेगळे काढल्यानंतरही वाढत नाहीत [→गर्भविज्ञान]. अशा बाबतीत एकतर ते अपक्व असले पाहिजेत किंवा त्यांची प्रसुप्तावस्था दीर्घ असली पाहिजे. अशा वेळी बीजांकुरास बराच काल वाट पहावी लागते व ह्या कालावधीने बीजातील गर्भ पक्व होत असावा.
कित्येक बीजे अनियमितपणे रुजतात म्हणजे काही वर्षांच्या अंतराने ती थोडी थोडी रुजताना आढळतात. रुक्ष प्रदेशातल्या वनस्पतींच्या बीजांमध्ये अपक्वांच्या अकाली अंकुरणाला निरोध करणाऱ्या यंत्रणा आढळतात. तेथील अनियमित व अपुऱ्या पावसामुळे, तो सतत व सु. २·५ सेंमी. होऊन रोपाला पुरेसे पाणी उपलब्ध होण्याइतका होईपर्यंत बीजे रुजतच नाहीत.
अंकुरणाला अनेक प्रकारच्या निरोधकांची विलंब होतो बीजावरणात किंवा जमिनीत असणारी खनिज लवणे हे एक प्रकारचे निरोधक. ही भरपूर पावसाने धुपून जातात व अंकुरणास वाव मिळतो. फलावरणाचे अवशेष हे दुसऱ्या प्रकारचे निरोधक. अंकुरण लवकर होण्यास हे प्रथम काढून टाकणे आवश्यक असते. कठीण बीजावरणे हे तिसऱ्या प्रकारचे निरोधक वाळूने किंवा दगडाने घासल्यास बीजावरणे नरम होऊन अंकुरण जलद होते. याशिवाय जमिनीत असणाऱ्या इतर कित्येक वनस्पतींच्या बीजांवर तेथच वाढत असलेल्या वनस्पतींचा निरोधक प्रभाव पडतो. अर्धवटपणे किंवा पूर्णपणे दुसऱ्या सजीवांवर जगणारे असे काही अपवाद वगळल्यास अनेक वनस्पतींच्या बिया घनदाट वनश्रीत रुजत नाहीत. आश्रय-वनस्पतींच्या मुळातून पाझरणाऱ्या पदार्थांच्या प्रभावाने टारफुला (स्ट्रयगा) किंवा युफ्रेशियांची बीजे रुजतात उलट, ग्वायूल रबराच (पार्थेनियम अर्जेंटॅटम) रोपे त्याच परिपक्व झाडांच्या मुळातून पाझरलेल्या पदार्थामुळे मरून जातात.
अंकुरणास आवश्यक असे बाह्य घटक : पाणी, योग्य तपमान व ऑक्सिजन आणि काही जातींत प्रकाश इ.घटक बी रुजण्यास आवश्यक असतात.पाण्याचे प्रमाण सर्व जातींना सारखे लागत नाही. उदा., कापसाच्या रुक्षता-विरोधक दोन प्रकारांपैकी अधिक विरोधक प्रकारच्या बियांना रुजण्यास कमी विरोधकांच्यापेक्षा निम्म्याने कमी पाणी लागते. पाण्याप्रमाणे बीजे बाष्पाचे ही शोषून घेतात. बाष्पाने पूर्ण भरलेल्या वातावरणात बहुतेक बीजांच्या अंकुरणातील पहिल्या अवस्था लवकर सुरू होतात मात्र वातावरणातले बाष्पाचे प्रमाण त्यापेक्षा बरेच खाली असेल तर अंकुरणाला विरोध होतो. अंकुरणाच्या प्रथमावस्थेत श्वसनाचा वेग अधिक असल्याने ऑक्सिजन अधिक लागतो. वातावरणातील विविध वायूंच्या मिश्रणातील ऑक्सिजनाचा वैयक्तिक दाब बराच कमी केला तरी श्वसनावर त्याचा परिणाम होत नाही. काही जलवासी व काही स्थलवासी वनस्पतींच्या बीजांकुरणाची प्रक्रिया पाण्यात चांगली चालते मात्र इतरांना हवेतून ऑक्सिजन घ्यावा लागतो. जाड बीजावरणामुळे अंकुरणाच्या प्रथमावस्थेत ऑक्सिजनाचा प्रवेश कमी झाल्यास, अननिल (हवेशिवाय) श्वसन सुरू असते तथापि पुढे आवरण तडकल्यानंतर सानिल (नित्य) श्वसन चालू होते.
योग्य तपमान : बहुतेक सर्व बीजे तपमानाच्या विशिष्ट पल्ल्यातच रुजतात. विशिष्ट बीजाच्या जनक वनस्पतीच्या मूळ स्थानातील हवामानाला अनुसरून अंकुरणाची किमान मर्यादा ठरलेली असते. उदा., गव्हाची बीजे ००से. च्या काहीशा वरच्या तपमानापासून ते ३५० से. पर्यंतच्या पल्ल्यात रुजतात, तर मक्याच्या अंकुरणाच्या तपमानाचा पल्ला ५-१०० ते ४५० से. असतो. सर्वसाधारणपणे उत्तम तापमान ह्या दोन तापमानांच्या मध्यावर असते. एकाच वनस्पतीत आदिमूल (मोड) व आदिकोरक (मोडाचे बीजातील टोक) यांच्या लांबीत वाढ होण्यास अनेकदा भिन्न तपमान लागते [→बीज]. (पहा : आकृती)
प्रकाश : फारच थोड्या वनस्पतींची (उदा., हाडमोड, फायकस औरिया व काही अपिवनस्पती ह्यांची) बीजे प्रकाशाभावी रुजत नाहीत तर अनेक बीजे प्रकाशात अधिक चांगली रुजतात (उदा., काही गवते, इनोथेरा बायोनिस इ.). याउलट काही वनस्पतींची बीजे रूजताना प्रकाशाचा अडथळा होतो (उदा., कांदा व लिलिएसी कुलातील इतर काही वनस्पती). परिस्थितीतील इतर घटकांचाही प्रकाशाच्या परिणामावर प्रभाव पडतो.
बीजांकुरणाचे प्रकार : बीज रुजून त्याचे प्रत्यक्ष नवीन रोप बनणे या प्रकियेचे दोन प्रमुख प्रकार आढळतात. एका प्रकारात दलिका (आकृती पहा) बीजातून बाहेर पडताना (उदा., बहुतेक सर्व द्विदलिकित वनस्पती व काही कांद्यासारख्या एकदलिकित) व दुसऱ्यात त्या बीजातच राहतात (उदा., बहुतेक सर्व एकदलिकित आणि आंबा, वाटाणा व ओक यांसारखे काही द्विदलिकित).
(१) पहिल्या प्रकारात (उदा., घेवडा) बीज फुगून तडकते व अधराक्ष (मोडावरचा आणि दलिकांखालचा भाग) जलद वाढून आदिमूल प्रथम जमिनीत शिरते दलिका बीजातून बाहेर पडून आदिकोरकासह प्रकाशाकडे वळत वर वाढतात. आदिमूलाच्या टोकास संरक्षक मूलत्राण, त्यामागे मूलरोमांनी व्याप्त शोषक भाग व त्यावरच्या भागावर हळूहळू पुढे उपमुळे येतात. जमिनीवरच्या या लहान रोपांवर, हिरव्या बनलेल्या व अन्ननिर्मिती करणाऱ्या जाड दलिका व त्यावरच्या (अप्याक्ष) भागावर आदिकोरकातून बनलेली कोवळी पाने येतात. पुढे दलिका पडून जातात व रोपाची अन्ननिर्मिती फक्त नवीन पानेच करीत राहतात. द्विदलिकित वनस्पतींत आदिमूलाचा विकास पुढे मूलतंत्रात (प्रमुख मूळ व त्यावरची इतर लहान मुळे यांचा समूह) होतो.
(२) दुसऱ्या प्रकारात (उदा., वाटाणा) आदिमूल व अधराक्षाऐवजी प्रथम आदिमूल व नंतर अप्याक्ष वाढून फक्त आदिकोरक बीजाबाहेर येतो व दलिका बीजात राहूनच आपले अन्न इतर भागांकडे पाठवितात.
मका व तत्सम इतर एकदलिकित वनस्पतींमध्ये आदिमूलाशेजारी पुढे अनेक आगंतुक मुळांचा झुबका येतो त्याच वेळी जमिनीवर आदिकोरक सरळ वाढत येते व ही दोन्ही बीजातच राहिलेल्या एका दलिकेतून अन्नशोषण करून वाढतात. आदिकोरक व आदिमूल या दोन्हींवर टोकास प्रथम संरक्षक वेष्टने असतात, पण ती छेदून प्राथमिक इंद्रिये बाहेर पडतात. भूईमूग, हरभरा, गुंज यांची बीजे या प्रकारातील (म्हणजे दलिका जमिनीत ठेवून रूजणारी) असल्याने त्यांच्या अंकुरणाला ‘अवभौम’ व घेवड्याच्या (फॅसिओलस) अंकुरणाला ‘अपिभौम’ असे म्हणतात (कारण त्याच्या दलिका जमिनीवर येऊन काही काळ अन्ननिर्मितीही करतात). इतर कित्येक बिया रुजतात किरकोळ फरक दृष्टीस पडतात.
पहा : बीज, वाहिनीवंत अबीजी वनस्पती गर्भविज्ञान मूळ प्रसुप्तावस्था श्वसन, वनस्पतींचे.
संदर्भ: Meyer, B. S. Anderson, D. B. Bohning, R. H. An Introduction to plant physiology, New York, 1960.
परांडेकर, शं. आ.