การขยายพันธุ์พืชด้วยการใช้เมล็ด เพาะเมล็ด

เมล็ดพันธุ์พืช

การขยายพันธุ์พืชที่สามารถทำได้ง่ายและสะดวก มากวิธีหนึ่งคือการเพาะเมล็ด จัดเป็นวิธีการขยายพันธุ์พืช แบบอาศัยเพศที่ต้องการขบวนการผสมเกสรระหว่าง ละอองเกสรเพศผู้ และไข่ซึ่งเป็นเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย เกิดการปฏิสนธิรวมตัวและพัฒนาต่อไปเป็นเมล็ด ถ้าเซลล์ สืบพันธุ์นั้นมาจากต้นที่มีลักษณะทางพันธุกรรมแบบเดียว กันหรือจากต้นเดียวกันเรียกว่า การผสมตัวเอง (self – pollination ) หรือจากต้นที่ต่างพันธุกรรมกันเรียกว่า การผสมข้าม (cross – pollination)

เมล็ดที่พัฒนาขึ้นมาจากไข่(ovule) นั้นจะประกอบ ด้วยส่วนต่างๆ ที่สำคัญคือ เปลือกหุ้มเมล็ด (seed coat) อยู่ด้านนอกของเมล็ดทำหน้าที่ป้องกันอันตรายให้กับ ส่วนที่อยู่ภายในเมล็ด จึงสามารถขนส่งสะดวกและเก็บ รักษาได้นานขึ้น ส่วนของอาหารสะสม (endosperm) เป็นเนื้อเยื่อที่เก็บอาหารไว้สำหรับใช้ในการงอกของ เมล็ด คัพภะ (embryo or embryonic plant) เป็นส่วน ที่เกิดขึ้นมาจากการปฏิสนธิพัฒนาเป็นลำต้น ราก ใบ ในพืชบางชนิดจะเก็บสะสมอาหารไว้ในส่วนของใบ เลี้ยงที่คัพภะนี้ เช่น ถั่วเหลือง แตงโม มะขาม ดาวเรือง เป็นต้น

เมล็ดทำหน้าที่ช่วยให้การกระจายพันธุ์พืชเกิด ได้อย่างกว้างขวางและ อาจคงสายพันธุ์เดิมไว้หรือกลายเป็นพันธุ์ใหม่ก็ได้ พันธุ์พืชใหม่ที่เป็นลูกผสม ระหว่างต้นแม่และต้นพ่อ ที่แตกต่างกัน (cultivar) จะเกิดขึ้นมาจากการผสม ข้ามกัน (cross pollination)ทำให้ได้ต้นใหม่ที่อาจจะไม่สามารถเกิดเมล็ดไว้สืบ พันธุ์ต่อไปได้หรือ เมล็ดที่เกิดขึ้นมีลักษณะทางพันธุกรรมที่ไม่เหมือนเดิม จึงต้องใช้วิธีการอื่นๆ ในการขยายพันธุ์ ดังนั้นการขยายพันธุ์ด้วยเมล็ดจึงมีโอกาสทำให้เกิด พันธุ์ใหม่และมีลักษณะ ที่ดีกว่าต้นพ่อแม่หรือด้อยลงก็ได้เช่นกัน

เทคนิคการขยายพันธุ์ด้วยเมล็ด

ในทางพืชสวนนั้นใช้การเพาะเมล็ดในการผลิตพืชผัก ไม้ดอกหลายชนิด เป็นวิธีที่เหมาะกับ การผลิตเป็นปริมาณมาก สามารถทำได้รวดเร็วและสะดวก ส่วนใหญ่จึงนิยมใช้กับพืชฤดูเดียว (annuals) พืชสองฤดู (biannials) หรือพืชหลายฤดูบางชนิด (perennials) โดยเฉพาะกับการผลิตเป็นต้นตอของไม้ผล สำหรับการเปลี่ยนพันธุ์ต่อไป การเพาะเมล็ดจะทำได้ผลสำเร็จนั้นต้อง ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างเช่น เมล็ดพันธุ์ที่ดีและสามารถงอกได้ การจัดการสภาพแวดล้อมต่างๆ ที่เหมาะสม เช่น ความชื้น อุณหภูมิ แสงและวัสดุอุปกรณ์ต่างๆ ที่จำเป็นต้องใช้ในการเพาะเมล็ด

พืชบางชนิดมีเปลือกหุ้มเมล็ดหนาและแข็งจำเป็นต้องทำให้ชั้น ของเปลือกบางหรืออ่อนตัวเพื่อช่วยให้ ดูดซึมน้ำได้สะดวกขึ้น ด้วยวิธีการต่างๆ ที่ปฏิบัติกับเมล็ดก่อนการเพาะเมล็ด เช่น การตัดปลายเมล็ด การฝนหรือถูให้เปลือกบางลง (scarification) หรือ วิธีการแช่ด้วย สารเคมีเพื่อกระตุ้นการงอก เช่น โพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) เมล็ดของพืชเขตหนาวหลายชนิดมี การพักตัวของคัพภะจึงต้องผ่านกรรมวิธี แก้การพักตัว (stratification) โดยเก็บไว้ในที่มีอุณหภูมิต่ำประมาณ 3 องศาเซลเซียส และมีความชื้น เป็นเวลาประมาณ 8 สัปดาห์หรือนานกว่านี้ก่อนนำเมล็ดไปเพาะ ด้วยวิธีปกติทั่วไปจึงจะสามารถงอกได้ พืชบางชนิดต้องการความชื้นสลับกับความแห้งหรือต้องการแสง มากระตุ้นการงอกของเมล็ดก็ได้ขึ้นอยู่ กับชนิดของพืช จึงจำเป็นต้องมีความรู้ความเข้าใจในเมล็ดพืชแต่ ละชนิดก่อนทำการเพาะเมล็ดจึงจะ ประสพความสำเร็จ

การเลือกเมล็ดพันธุ์ที่ดีมีคุณภาพมาใช้ในการเพาะเมล็ดเป็นอีกเรื่องหนึ่งที่มีความสำคัญด้วย เมล็ด ที่ดีต้องมีคุณสมบัติตรงตามพันธุ์ เปอร์เซ็นต์ความงอกสูง มีความแข็งแรง สามารถงอกได้เร็ว และผ่านการพักตัวของเมล็ดแล้ว เมล็ดที่สามารถงอกได้เร็วหลังจากการเพาะแล้ว จะลดความเสี่ยง อันตรายจากสภาพแวดล้อมที่แปรปรวนหรือศัตรูธรรมชาติที่ทำลายเมล็ดหรือต้นกล้าในระยะแรกได้ เมื่อต้นกล้าสามารถหาอาหารได้และเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วจึงทำให้ผลผลิตสูงและเก็บเกี่ยวผลผลิต ได้อย่างพร้อมเพรียงกันอีกด้วย

วิธีปฏิบัติสำหรับแก้การพักตัวของเมล็ด

ในการปลูกพืชจากเมล็ดนั้นเพื่อเก็บเกี่ยวผลผลิตขายนั้นย่อมต้องการ การปฏิบัติดูแลไปพร้อมกัน และสามารถเก็บผลผลิตในระยะเวลาใกล้เคียงกัน ดังนั้นการเพาะเมล็ดจึงควรจะมีการงอกในเวลาเดียวกันอย่างสม่ำเสมอ จึงจะปฏิบัติงานได้สะดวก แต่พืชบางชนิดยังมีการพักตัวของเมล็ด เกิดขึ้นอยู่หลังจากแยกเมล็ดออกจากต้นแล้ว จึงจำเป็นต้องมีวิธีการปฏิบัติ เพื่อแก้การพักตัวกับเมล็ดเหล่านั้นให้สามารถงอกได้เร็วขึ้นและ สม่ำเสมอ พืชเศรษฐกิจหลายชนิดได้ถูกปรับปรุงพันธุ์เพื่อคัดเลือกลักษณะ การพักตัว ของเมล็ดทิ้งไปสำหรับการปลูกเลี้ยงมากขึ้น ในทางตรงกันข้ามลักษณะ ทางพันธุกรรมของพืชบางชนิดที่ไม่มีการพักตัวครั้งแรกของเมล็ดเลย เป็นสิ่งที่ไม่ต้องการเช่นกัน เรียกปรากฏการณ์ที่เมล็ดงอกได้ขณะที่ ยังติดอยู่กับต้นแม่ว่า vivipary เช่นที่พบใน ส้ม ขนุน โกงกาง

1. วิธีทางฟิสิกส์ (physical method) ได้แก่ การทำให้เปลือกของเมล็ดบางลง (scarification) ช่วยให้น้ำสามารถซึมผ่านเข้าไปภายในเมล็ดได้ดีขึ้น หรืออาจใช้เครื่องมือช่วย ทำให้เปลือกหุ้มเมล็ดแตกออกหรือร้าวก็ได้ สำหรับพืชบางชนิดต้องการความร้อนหรือน้ำร้อน แช่เมล็ดก่อนนำไป เพาะจะช่วยให้เมล็ดงอกได้เร็วขึ้น
2. วิธีทางเคมี (chemical method) ได้แก่ การแช่เมล็ดในสารเคมีบางชนิด เช่น กรดน้ำส้ม โซเดียมไฮดรอกไซด์ ในระยะเวลาสั้นๆ เพื่อทำให้เปลือกหุ้มเมล็ดอ่อนตัว โดยไม่ทำอันตรายให้กับคัพภะภายในเมล็ด วิธีการนี้ต้องใช้เวลาให้เหมาะสมหลังจากนั้นควรแช่เมล็ดในน้ำไหลล้างสารที่ตก ค้างอยู่ ให้หมดหรืออาจเลือกใช้สารเคมีกระตุ้นการงอกของคัพภะ เช่น จิบเบอเรลลิน โพแทสเซียมคลอไรด์ เอธิลอัลกอฮอล์

ขั้นตอนในการเพาะเมล็ด

1. วิธีการเพาะเมล็ด
   การเพาะเมล็ดในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม ก่อนการย้ายกล้า สำหรับนำไปปลูกต่อไปนั้น เรียกว่า indirect seeding นิยมใช้กับเมล็ดที่มีราคาแพง ต้องการการดูแลเอาใจใส่มากในระยะแรก เป็นวิธีที่กระทำได้โดยการเตรียมวัสดุเพาะ ที่เหมาะสมต่อการงอกของเมล็ด เช่น ทรายหยาบ ผสมขุยมะพร้าว อัตราส่วน 1 : 1 โดยปริมาตร เป็นวัสดุที่ใช้ได้ดีเหมาะสมกับเมล็ดที่งอกได้เร็ว และใช้เวลาน้อยในการเลี้ยงดูต้นกล้าสำหรับภาชนะที่ใช้เพาะเมล็ด ควรมีลักษณะแบน หน้ากว้าง มีรูระบายน้ำออก ได้สะดวก เช่น ตะกร้าพลาสติกที่ปูพื้นด้วยกระดาษ ป้องกันการรั่วไหล ของวัสดุ ใส่วัสดุเพาะให้อยู่ต่ำ กว่าระดับขอบภาชนะครึ่งนิ้ว ทำเป็นร่องลึกด้วยไม้ ยาวสำหรับการหยอดเมล็ดเป็นแถวเพื่อความสะดวก ในการย้ายกล้าหรือป้องกันกำจัดโรคเข้าทำลาย ต้นกล้าได้ง่าย

   หลังจากหยอดเมล็ดให้อยู่ในระยะห่างที่เหมาะสมแล้ว จึงกลบด้วยวัสดุพอประมาณ จากนั้นอาจใช้กระดาษตัดให้พอดี กับด้านบนวัสดุปิดทับไว้ เพื่อช่วยรักษาความชื้นให้สม่ำเสมอ และเป็นการกระจายตัวของน้ำที่รดได้อย่างทั่วถึง โดยไม่ทำให้ เมล็ดถูกกระแทกโดยตรง การรดน้ำในระหว่างการงอกต้องทำ อย่างสม่ำเสมอ หลังจากเมล็ดเริ่มงอกแล้วต้องเอากระดาษ ที่ปิดทับไว้ออกทันที เพื่อไม่ให้ต้นกล้าได้รับอันตราย

   

2. การงอกของเมล็ด
   เมล็ดจะงอกได้ต้องได้รับสภาพแวดล้อมภายนอกที่เหมาะสม มากระตุ้นการเปลี่ยนแปลงภายในเมล็ด ซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายกระบวนการ เริ่มตั้งแต่เมล็ดมีการดูดน้ำเพื่อทำให้เซลล์ได้รับน้ำเข้าไปจึงเริ่มมีการทำงาน ของเอนไซม์สำหรับย่อยอาหารที่เก็บสะสมไว้ในการพัฒนาของต้นกล้า อย่างไรก็ตามการดูดน้ำของเมล็ดเป็นกระบวนการฟิสิกส์ เมล็ดที่ไม่มีชีวิต ก็สามารถดูดน้ำได้ เมล็ดที่ไม่มีชีวิตจึงอาจจะบวมขึ้นได้เช่นกัน อาหารที่ ถูกเก็บสะสมไว้ในเมล็ดพวกแป้ง โปรตีน ไขมัน และน้ำมันจะถูกย่อยให้เป็น สารที่มีโครงสร้างง่ายๆ แล้วเคลื่อนย้ายไปที่จุดเจริญ มีการแบ่งเซลล์ที่ปลายยอดและปลายราก ต่อจากนั้นพัฒนา เป็นโครงสร้างของต้นกล้าประกอบด้วยแกนต้น (embryonic axis) ที่มีใบเลี้ยง (cotyledon) ติดอยู่ ส่วนที่อยู่เหนือใบเลี้ยงขึ้นไปเรียกว่า epicotyl ประกอบด้วยส่วนยอดอยู่ที่ปลายของแกนต้น เรียกว่า plumule และส่วนของแกนต้นที่อยู่ใต้ใบเลี้ยงเรียกว่า hypocotyl มีส่วนของรากที่เรียกว่า radicle ที่จะพัฒนาไปเป็นรากต่อไปลักษณะการงอกของต้นกล้าจึงใช้ส่วนที่มีการเจริญขึ้น มาจากเมล็ดในการเรียกการงอกได้ 2 แบบ คือ
   1. epigeous (epigeal) germination เป็นต้นกล้าที่มี ส่วนของลำต้นที่อยู่ใต้ใบเลี้ยง (hypocotyl) ยืดตัว และชูใบเลี้ยงขึ้นเหนือดิน ได้แก่ ถั่วเขียว ดาวเรือง คะน้า มะขาม เมื่อใบเลี้ยงคลี่ตัวออกและเปลี่ยนเป็น สีเขียวสามารถช่วยในการสังเคราะห์แสงได้

   2. Hypogeous germination ส่วนต้นกล้าที่มีส่วนของลำต้นที่อยู่เหนือใบเลี้ยง(epicotyl) ยืดตัวขึ้นมาในการงอกเรียกว่า hypogeous (hypogeal) germination ทำให้ใบเลี้ยงไม่ชูขึ้นเหนือดิน ได้แก่ ข้าวโพด ถั่วลันเตา ขนุน หญ้า

3. การย้ายต้นกล้า
   หลังจากการงอกของเมล็ดเป็นต้นกล้าแล้วจะเกิดการพัฒนาของใบจริง เพื่อทำหน้าที่ ในการสังเคราะห์แสงสำหรับใช้ในการเจริญเติบโตต่อไป จึงเป็นระยะที่สามารถทำการย้ายปลูก ต้นกล้าในพื้นที่ที่เหมาะสม วิธีการย้ายต้นกล้าควรทำด้วยความระมัดระวังอย่าทำให้เกิด การกระทบกระเทือนมากนักเริ่มจากการขุดต้นขึ้นจากวัสดุเพาะแล้ว จับบริเวณใบของต้น ขณะทำการย้ายปลูก ไม่ควรจับบริเวณลำต้นเพราะจะทำให้เป็นอันตรายกับต้นได้ และให้มีส่วน ของวัสดุเพาะติดมากับรากด้วย วางต้นกล้าลงไปในหลุมที่เตรียมไว้ให้รากเหยียดตรงลงไปแล้ว จึงใช้วัสดุกลบลงไปกดเบาๆ ให้วัสดุกระชับและสัมผัสกับรากก่อนทำการรดน้ำให้ชุ่มเพื่อนำ ไปเลี้ยงดูต่อไป

   เมื่อต้นกล้ามีการเจริญเติบโตมากขึ้นต้องทำ การย้ายปลูกอีก ครั้งหนึ่งใส่ในภาชนะปลูกที่มีขนาดใหญ่ขึ้น สามารถทำได้โดย ใช้มือจับภาชนะปลูกแล้ว สอดนิ้วเข้าไปที่ลำต้นให้อยู่ระหว่างนิ้ว คว่ำกระถางลงเพื่อดันก้นกระถางให้ต้นออกมากับดิน จึงย้ายใส่ ในภาชนะปลูกที่มีขนาดใหญ่ขึ้นหรือย้ายปลูกในแปลง

   พืชหลายชนิดมักเพาะเมล็ดในแปลงปลูก เรียกว่า direct seeding นิยมใช้กับพืชที่ไม่ต้องการการย้ายปลูก เช่น ผักบุ้ง แครอท ผักกาดหัว ข้าวโพดหวาน หรือพืชที่ปลูกจำนวนมากจึงไม่สะดวกในการปฏิบัติงาน เช่น ถั่วฝักยาว ดาวกระจาย ผักกวางตุ้ง

   ดังนั้นควรมีการปรับสภาพดินให้เหมาะสมต่อการงอกของเมล็ด โดยเตรียมดินให้มีอนุภาคขนาดเล็ก เหมาะสมกับขนาดของ เมล็ดพืชแต่ละชนิด แยกเอาวัชพืชออกทิ้งไป อาจใช้ปุ๋ยคอก ผสมลงไปในดินเพื่อเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดินให้ดีขึ้น ก่อนหยอดเมล็ดปลูกลงไป จะต้องมีการจัดการสภาพแวดล้อม ต่างๆ ให้เหมาะสมกับการงอกด้วย เช่น อุณหภูมิ ความชื้น การระบายอากาศ เป็นต้น

   

4. การควบคุมการพักตัวของเมล็ด
   เมล็ดเมื่อพัฒนาจนแก่เต็มที่แล้ว มักมีการพักตัวครั้งแรก (primary dormancy) เกิดขึ้นเพื่อช่วยให้เมล็ดพืชสามารถอยู่รอดได้โดยไม่เกิดการงอกของเมล็ดทันทีที่ ถูกแยกออกจากต้นจนกระทั่งได้รับสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมก่อนจึงจะงอกได้ อย่างไรก็ตามพืชบางชนิดยังมี กลไกการพักตัวครั้งที่สอง (secondary dormancy) เกิดขึ้นด้วยเพื่อช่วยให้เมล็ดอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมและเป็น การกำหนดเวลาที่เหมาะสมกับการเติบโตของต้นกล้าได้ การพักตัวของเมล็ด จึงเกิดขึ้นจากปัจจัยภายในของเมล็ดที่ยังไม่พร้อมต่อการงอก ซึ่งมีสาเหตุต่างๆ กัน1. การพักตัวเนื่องจากเปลือกหุ้มเมล็ด (seed coat dormancy) พบได้ กับพืชที่มีเปลือกหนาและแข็ง หรือเมล็ดที่มีเปลือกเป็นมัน ไม่ยอมให้น้ำซึม ผ่านเข้าไปได้ง่าย และอาจทำให้ต้นกล้าเจริญผ่านเปลือกหุ้มเมล็ดออกมาไม่ได้ จนกว่าส่วนของเปลือกจะอ่อนตัวลงตามธรรมชาติ ซึ่งต้องใช้เวลานานใน การงอก เช่น พุทรา มะกอกน้ำ บ๊วย พีช

   2. การพักตัวเนื่องจากสารเคมี (chemical dormancy) เกิดจากสารเคมีที่สะสมอยู่ในผลและเนื้อเยื่อของเปลือกเมล็ด ทำหน้าที่เป็นสารยับยั้งการงอก เช่น ส้ม มะละกอ มะเขือเทศ แตงกวา

   3. การพักตัวทางสัณฐานวิทยา (morphological dormancy) พบได้ในเมล็ดที่ยังพัฒนาไม่เต็มที่เมื่อแยกจากต้น ต้องใช้ระยะเวลา ต่ออีกระยะหนึ่งจึงจะสามารถพัฒนาได้เต็มที่ เช่น โสม ปาล์ม น้อยหน่า

   4. การพักตัวทางสรีรวิทยา (physiological dormancy) มักพบในพืชที่ต้องการสภาพแวดล้อมพิเศษสำหรับการงอกมาก กว่าเมล็ดที่ไม่มีการพักตัว จึงตอบสนองต่อการปฏิบัติบางอย่าง ได้แก่ การให้ความเย็นจัด การให้อุณหภูมิสลับ การให้ช่วงแสง ต่อการงอก เช่น ผักกาดหอม

   5. การพักตัวอย่างปานกลาง (intermediate dormancy) พืชพวกนี้ต้องการปัจจัยบางอย่างมากระตุ้นการงอกของเมล็ด ให้เกิดขึ้นได้เร็วขึ้น แต่ถ้าไม่ได้รับเมล็ดก็งอกได้เอง เช่น สน ต้องการอุณหภูมิเย็นจัดช่วยให้การงอกเร็วขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

   6. การพักตัวของคัพภะ (embryo dormancy) พบมากในเมล็ดของไม้ยืน ต้นในเขตหนาว ซึ่งเมล็ดมีการพัฒนาจนแก่เต็มที่ในฤดูใบไม้ร่วงและร่วงหล่น อยู่ในดินตลอดช่วงฤดูหนาวก่อนจะงอกเป็นต้นได้ในฤดูใบไม้ผลิ เมล็ดของพืช พวกนี้บางชนิดจะพบว่ามีเปลือกหุ้มเมล็ดที่หนาด้วย เช่น พีช แอปเปิล พลัม สาลี่ พลับ

   7. การพักตัวของเอพิคอทีล (epicotyl dormancy) เมล็ดพวกนี้ต้องการ สภาพแวดล้อมสำหรับกระตุ้นการเติบโตของepicotyl ระยะหนึ่งด้วยจึง จะงอกได้ เช่น ลิลลี่ โบตั๋น

5. สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการงอกของเมล็ด
   เมล็ดที่มีความพร้อมสามารถจะงอกได้แล้ว ต้องได้รับสภาพแวดล้อมที่ เหมาะสมต่อการงอกอีกด้วย การงอกของเมล็ดนั้นเกี่ยวข้องกับขบวนการ ทางสรีรวิทยาและชีวเคมีภายในเมล็ด และเป็นการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง จำเป็นต้องได้รับปัจจัยต่างๆ อย่างเหมาะสมได้แก่1. น้ำ มีบทบาทหลายประการนอกจากจะทำให้เปลือกหุ้มเมล็ดอ่อนตัว ยังช่วยให้มีการแลกเปลี่ยนก๊าซออกซิเจนได้ด้วย น้ำช่วยทำให้เกิดการทำงาน ของเอนไซม์เพื่อย่อยอาหารสะสมมาใช้ในการงอกพืชแต่ละชนิดต้องการ ปริมาณน้ำมากน้อยแตกต่างกัน สำหรับเมล็ดพวก บีท ขึ้นฉ่าย ผักกาดหอม ต้องการความชื้นในการงอกสูงกว่าพืชไร่ เช่น ข้าวโพด ข้าวฟ่าง อย่างไร ก็ตามพืชบางชนิด เช่น ผักโขม ถ้าได้รับน้ำมากเกินไปเมล็ดจะผลิตเมือก ออกมามากและมีผลยับยั้งการงอกได้

   2. อุณหภูมิ มีส่วนเกี่ยวข้องกับอัตราการทำงานของกระบวนการทางชีวเคมี ภายในเมล็ดของพืชแตกต่างกันเช่นกัน พืชแต่ละชนิดต้องการอุณหภูมิที่เหมาะสม ไม่เท่ากัน นอกจากนั้นการได้รับอุณหภูมิสูงในเวลากลางวันและต่ำในเวลา กลางคืน จะช่วยทำให้เมล็ดงอกได้ดีกว่าในสภาพที่มีอุณหภูมิคงที่ตลอดเวลา อีกด้วย

   3. การระบายอากาศ ช่วยทำให้มีการแลกเปลี่ยนออกซิเจนที่เกี่ยวข้องกับ กระบวนการหายใจของเมล็ดที่กำลังงอก ในสภาพแปลงเพาะเมล็ดที่มี การระบายน้ำที่ดีนั้นจะมีการระบายอากาศในดินที่ดีด้วยเมล็ดที่ถูกหยอด เมล็ดในระดับลึกเกินไปจึงมักจะไม่สามารถงอกได้ อย่างไรก็ตามพืชบาง ชนิดนั้นต้องการปริมาณออกซิเจนต่ำ จึงงอกได้เมื่อเมล็ดอยู่ใต้น้ำ เช่น ข้าว พืชน้ำ

   4. แสงสว่างไม่มีบทบาทต่อการงอกของเมล็ดพืชส่วนใหญ่ แต่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการงอกของพืชบางชนิด เช่น ผักกาดหอม ขึ้นฉ่าย หญ้าบางชนิด ต้องการแสงในการงอกของเมล็ด ในทางตรง กันข้ามพืชบางอย่างไม่ต้องการแสงเลยในการงอก เช่น แพนซี เวอร์บีน่า ดาวเรืองหม้อ หอมหัวใหญ่ จึงต้องใช้วัสดุปิดคลุมแปลงไว้ให้ไม่ได้รับแสง

การผลิตเมล็ดพันธุ์และการรับรองคุณภาพ

การผลิตเมล็ดพันธุ์ที่มีคุณภาพจะต้องผ่านขั้นตอน ต่างๆที่แบ่งเป็นชั้นของเมล็ดพันธุ์ คือ

1. เมล็ดพันธุ์คัด (breeder’s seed) ได้มาจากนักปรับปรุงพันธุ์พืชเป็นผู้ผสมพันธุ์ ขึ้นมาจึงยังมีปริมาณเพียงเล็กน้อย เมล็ดพันธุ์ชั้นนี้จะอยู่ภายใต้การควบคุม ของนักวิชาการหรือหน่วยงานที่พัฒนาพันธุ์ขึ้นมา
2. เมล็ดพันธุ์หลัก (foundation seed) ได้มาจากการนำเมล็ดพันธุ์คัดมาขยาย พันธุ์เพิ่มปริมาณมากขึ้น ผลิตโดยหน่วยงานที่ได้รับการรับรองของรัฐ
3. เมล็ดพันธุ์ขยาย (registered seed) ได้มาจากการนำเมล็ดพันธุ์หลักมาขยาย พันธุ์เพิ่มปริมาณมากขึ้น ผลิตโดยหน่วยงานที่ได้รับการรับรองและผ่านการตรวจ สอบลักษณะและความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ตามมาตรฐานที่กำหนด
4. เมล็ดพันธุ์จำหน่าย (certified seed) เป็นเมล็ดพันธุ์ที่ได้มาจากการขยาย พันธุ์เพิ่มปริมาณของเมล็ดพันธุ์ขยาย ผลิตโดยหน่วยงานที่ได้รับการรับรอง และผลิตเป็นจำนวนมากเพื่อจำหน่ายให้เกษตรกรใช้ปลูกต่อไป

การรับรองเมล็ดพันธุ์จึงเป็นขั้นตอนที่ต้องมีการติดตามและตรวจสอบ คุณภาพ ของเมล็ดพันธุ์ทุกระยะในการผลิตตั้งแต่การปลูก การปฏิบัติดูแลรักษา การเก็บเกี่ยว เมล็ดพันธุ์ การแปรสภาพเมล็ดพันธุ์ และการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์อย่างถูกต้องและถูกวิธี เพื่อให้ได้มาตรฐานที่กำหนดไว้ตามคุณภาพเมล็ดพันธุ์ที่ดีและตรงตามพันธุ์ จึงเกี่ยว ข้องกับหลายหน่วยงานในการผลิตเมล็ดพันธุ์และเจ้าหน้าที่ตรวจสอบทั้ง ในแปลงปลูก (field inspection) และผ่านการตรวจสอบจากห้องทดสอบเมล็ดพันธุ์ (laboratory inspection) ด้วย

การทดสอบเมล็ดพันธุ์

การผลิตเมล็ดพันธุ์เป็นจำนวนมาก จะต้องได้รับการตรวจสอบ คุณภาพเมล็ดพันธุ์ อย่างทั่วถึง ในแต่ละขั้นตอนของการผลิตจึงต้อง นำตัวอย่างเมล็ดพันธุ์มาทดสอบเพื่อระบุมาตรฐานระหว่าง การผลิต ก่อนการนำไปปลูกหรือจำหน่ายต่อไป ตัวอย่างเมล็ดพันธุ์ที่ได้มาจะถูกนำมาสุ่มตัวอย่าง (sampling) ให้มีปริมาณลดลง แต่เป็นตัวแทนของเมล็ดทั้งหมดได้จำนวน ดังกล่าว เรียกว่า working sample ซึ่งมีจำนวนไม่เท่ากันแล้วแต่ชนิดของพืช

คุณภาพของเมล็ดพันธุ์มีข้อกำหนดให้เป็นมาตรฐานเดียวกันไว้โดยหน่วยงาน ระดับชาติ เช่น ISTA (International Seed Testing Association), AOSCA (American Official Seed Certificated Association) ซึ่งมีรายละเอียดของเมล็ดพันธุ์ที่ทดสอบ เช่น

1. การทดสอบความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ (purity test) เป็นการวิเคราะห์หาน้ำหนักของเมล็ดพันธุ์บริสุทธิ์ที่มีอยู่ ในตัวอย่างแยกออกจากสิ่งเจือปนและเมล็ดพันธุ์อื่นๆ
2. การทดสอบความชื้นในเมล็ดพันธุ์ (moisture determination)
3. การทดสอบความมีชีวิตของเมล็ด (viability determination)
   3.1 การทดสอบความงอก (germination test) โดยนับจำนวนต้นกล้าที่มีลักษณะปกติ จากการเพาะด้วยเมล็ดพันธุ์บริสุทธิ์ในสภาพแวดล้อมที่ เหมาะสม คุณภาพเป็นเปอร์เซ็นต์ ความงอกจาก 100 เมล็ด วิธีการเพาะเมล็ดที่เป็นมาตรฐานนี้กระทำได้โดยวิธีเพาะบน กระดาษเพาะ (top of paper), วิธีเพาะระหว่างกระดาษเพาะ (between paper) และวิธีการเพาะในทราย (sand)3.2 การแกะคัพภะออกมาเพาะ (excised embro test) นิยมใช้ในกรณีที่ต้องการ ใช้ระยะเวลาสั้น หรือเมล็ดพืชที่ใช้เวลานานในการงอก โดยวิธีการแกะเอาเฉพาะส่วน ของคัพภะออกมาจากเมล็ดแล้วนำไปเพาะเช่นเดียวกับการ เพาะเมล็ด

   3.3 การทดสอบโดยใช้สาร tetrazolium เป็นวิธีการทดสอบความมีชีวิตของเมล็ด ทางชีวเคมี จากหลักการที่ว่าการหายใจของเซลล์ที่มีชีวิตจะให้ก๊าซ ไฮโดรเจน ซึ่งทำ ปฏิกิริยากับสารละลาย2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride (TTC) ซึ่งไม่มีสี จะให้สีแดงของ triphenyl formazan ทำให้กลุ่มเนื้อเยื่อภายในของเมล็ดที่สำคัญ ให้สีแดงที่แตกต่างกันตามการมีชีวิตของต้นกล้า

4. การทดสอบความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์ (seed vigor testing) เป็นวิธีการทดสอบว่าเมล็ดที่มีชีวิตและมีความสามารถงอกได้นั้น เมื่อนำไปเพาะในแปลงแล้วจะมีความแข็งแรงทนทานต่อสภาพ แวดล้อมและงอกได้เร็ว เมล็ดที่ไม่มีความแข็งแรงอาจงอกได้ดี ในห้องปฏิบัติการแต่งอกได้น้อยในแปลงปลูกก็ได้
5. การตรวจสุขภาพของเมล็ด (seed health testing) โดย การตรวจสอบการแสดงอาการของโรคที่ติดมากับเมล็ด

การเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์ 

เมล็ดพันธุ์จะมีคุณภาพสูงสุดและสามารถงอก ได้ต้นกล้าที่แข็งแรงและเปอร์เซ็นต์สูงหลังจากการ เก็บเกี่ยวมาใหม่ ถ้าเมล็ดยังไม่ต้องการนำไปปลูกจึง ต้องเก็บรักษาไว้เพื่อให้ตรงตามฤดูกาลปลูกและความพร้อม ของเกษตรกรต่อไป จึงจำเป็นต้องเก็บไว้ให้คุณภาพ คงอยู่หรือลดลงน้อยที่สุด เนื่องจากเมล็ดพันธุ์เป็นสิ่งมี ชีวิตที่มีการหายใจเกิดอย่างต่อเนื่องตลอดเวลาของการเก็บรักษา

ดังนั้นการนำเมล็ดไว้ในสภาพที่มีอุณหภูมิและ ความชื้นต่ำจึงเหมาะสมต่อการคงสภาพของเมล็ดพันธุ์ไว้ได้นานขึ้น อย่างไรก็ตามระยะเวลาของการเก็บรักษา ต้องขึ้นอยู่กับชนิดของพืชด้วยว่าจะมีอายุอยู่ได้นานเพียงใดเช่นพืชบางชนิดมีอายุสั้นมาก (recalcitrant seed) เพียง 2-3 วัน หรือ2-3เดือนก็จะหมดสภาพแล้ว พืชบางชนิดมีอายุได้ 2-3 ปี ถึง 15 ปี (orthodox seed) ได้แก่ ผัก ไม้ดอก ธัญพืช วิธีการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์จึงเป็นการคงสภาพความมี ชีวิตของเมล็ดพันธุ์ให้อยู่ได้นานที่สุด

วิธีการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์เป็นการคงสภาพความมีชีวิต ของเมล็ดพันธุ์ให้อยู่ได้นานที่สุด ซึ่งมีอยู่หลายวิธี เช่น

1. แบบเปิด (open storage) เป็นวิธีการที่ไม่สามารถควบคุมความชื้น และอุณหภูมิของบริเวณที่เก็บเมล็ดพันธุ์ได้ ความมีชีวิตของเมล็ดจึงผันแปรไป ตามสภาพอากาศ ถ้าเมล็ดอยู่ในสภาพที่มีความชื้นสูง จะทำให้ความชื้นในเมล็ด สูงขึ้นด้วย เรียกคุณสมบัตินี้ว่า hygroscopic
2. แบบควบคุมความชื้นในเมล็ดแล้วเก็บในภาชนะที่ปิดสนิท เช่น ซองพลาสติก กระป๋อง ถุงกระดาษฉาบอะลูมิเนียม เพื่อป้องกัน ไม่ให้ความชื้นในอากาศเข้าไปในเมล็ดได้
3. แบบปรับสภาพให้เย็นและแห้ง เหมาะกับการเก็บรักษา เมล็ดพืชหลายชนิด เช่น ผัก ไม้ดอก ธัญพืช สภาพที่มีประสิทธิภาพ สูงสุด ควรรักษาระดับความชื้นในเมล็ด 3-8 เปอร์เซ็นต์และเก็บ ในอุณหภูมิ 1-5 องศาเซลเซียส
4. แบบเย็นและชื้น (cool moist storage) เหมาะกับการเก็บรักษา เมล็ดพืชที่มีอายุสั้น (recalcitrant) หลายชนิดที่ไม่ชอบสภาพแห้ง เพราะจะเสียความงอก
5. แบบอุ่นและชื้น (warm moist storage) เหมาะกับการเก็บรักษา เมล็ดพืชเมืองร้อนหลายชนิด เช่น ลำไย เงาะ มังคุด มะม่วง ทุเรียน โกโก้ มักเป็นเมล็ดพืชที่มีอายุสั้นด้วย

จะเห็นได้ว่าการเพาะเมล็ดจะต้องมีการเลือกใช้เมล็ดที่มีคุณภาพดี เมล็ดมีความพร้อมที่จะงอกได้แล้ว จะต้องมีการจัดการสภาพแวดล้อม ให้เหมาะสมกับการงอกด้วย เมล็ดจะงอกได้สูงสุดควรจะเพาะเมล็ด หลังจากเก็บเมล็ดมาจากต้นได้ไม่นาน การเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์เป็นวิธีการช่วยรักษา คุณภาพไว้ให้นานขึ้น ดังนั้นการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์จึงไม่เป็นหนทางทำให้ เมล็ดที่มีอยู่มีคุณภาพดีขึ้นได้ การเก็บรักษาที่ไม่ถูกวิธีและการนำเมล็ดที่มีปัญหาอยู่ แล้วมาเก็บรักษาจึงทำให้เมล็ดมีความเสี่ยงต่อการสูญเสียคุณภาพในการงอกมากยิ่งขึ้น

แหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือ :
https://web.agri.cmu.ac.th
https://www.youtube.com
https://www.isranews.org
https://www.flickr.com