Så gror fröna
Att det ofta kan vara kinkigt att få fröna att gro vet varje odlare. Men alla har nog inte tänkt på att "kinkigheten" ofta kan ha ett bestämt syfte.
De flesta vilda växter ställer nämligen bestämda krav på hur omgivningen ska vara beskaffad innan deras frö vill gro - utöver värme, fukt och syre, som förstås alltid är nödvändiga. Vissa vill ha ljus, andra mörker. Åtskilliga kräver en "vinter", dvs en köldperiod mellan frömognad och groning. Och flera sådana krav kan vara kombinerade till mycket komplicerade mönster av betingelser.
Även hos våra kulturväxter kan mycket finnas kvar av sådana specialkrav, rester av överlevnadsstrategier som selekterats fram genom tusentals generationer.
Så ta det inte som illvilja från rödbetans sida nästa gång den vägrar komma upp. Den kanske bara inte riktigt litar på att du ordnat det lämpligt för den.
Morot
Många grödors frön kräver fortfarande speciella miljöförhållanden för att gro på åkern eller i laboratoriet vid groningsprov. Orsakerna till dessa speciella krav kan sökas i deras vilda förfäders levnadsförhållanden. Förfäderna till många av våra grödor påträffas i antingen Mindre Asien eller Medelhavsområdet. Dessa två områden har nästan samma klimat. Under större delen av året är det hett och torrt. Under en viss tid (ofta vintermånaderna) regnar det. Regnet följs av en kort period när vädret är varmt och marken är fuktig. De inhemska arterna måste växa snabbt under denna fas och sätta frö innan marken helt torkar ut.
Stora frön
För att åstadkomma denna snabba tillväxt har många växter antingen stora underjordiska förrådsorgan eller stora frön. Dessa blev en källa till föda, först för de vilda djuren och sedan för människan. Några växter etablerade sig på och runt boplatserna från tappade frön eller växtdelar. I ett senare skede organiserades denna process och så började åkerbruket
När jorden är fuktig är mineralerna tillgängliga. När jorden torkar ut sitter dessa näringsämnen fast på jordpartiklarna för att frigöras igen under nästa regnperiod. Näringstillgången är begränsad i ogödslade jordar under växternas aktiva tillväxtperiod. Den kan ökas genom nedbrytning av organiskt material som har förblivit opåverkat genom den torra perioden.
Således hade många vilda växter i dessa två områden följande egenskaper: snabb tillväxt, gott gensvar på ökad mineraltillgång, stora ätbara organ. Dessa egenskaper gjorde växterna till naturliga kandidater att utnyttja som grödor.
För att en växt ska kunna överleva i Mindre Asien och Medelhavsområdet är det väsentligt att dess frön bara gror efter en längre tids regn. De inhemska arterna uppnår detta med hjälp av ett vilotillstånd eller en dvala. Normalt är deras frön levande men vilande, dvs de kommer inte att gro trots ideala temperaturförhållanden, vattentillgång och syreförsörjning, såvida inte ett visst händelseförlopp har ägt rum. Det samlade resultatet av dessa händelser bryter vilotillståndet och groningsperioden påbörjas.
När ett moget frö faller från moderplantan kan jorden fortfarande vara fuktig. Utan någon form av vilotillstånd skulle fröet gro omedelbart, för att vissna så snart det sista spåret av fukt torkat. För att undvika denna fara har många vilda växter ett behov av mörker innan deras vilotillstånd bryts. Detta förhindrar grodd på markytan.
Ofta är fröna täckta med hullingar och hakar som ger en enkelriktad rörelse in i jorden vid lätt omrörning i markytan. De hullingförsedda agnborsten på korn är ett exempel. När det väl kommit i jord, måste fröet transporteras tillbaka till ganska nära jordytan för framgångsrik etablering. Detta kan inträffa när jorden rörs om av djur som lever i jorden, vid jordras eller erosion, häftiga regn eller översvämningar. Dessa händelser inträffar dock ganska sällan. Därför brukar frö i dvala kunna överleva länge. Under likartade lagringsförhållanden överlever frö i dvala normalt mycket längre än frö av samma art som ej längre är i dvala. (Denna jämförelse är möjlig eftersom en del former av dvala kan framkallas.) Det är naturligtvis oundvikligt att många frön förblir i vilotillståndet och dör djupt nere i jorden.
Dvalan bryts
Men när fröet förts tillbaka genom jorden till strax under markytan, behöver det signaler på att det nu är på rätt djup för att gro. Temperaturen varierar mer nära ytan än djupt ner i marken. Flera arter använder sig av denna temperaturvariation i markytan för att bryta fröets dvala. Det finns också mer syre i markytan och denna faktor bidrar till att göra slut på dvalan hos somliga arter.
Troligen är den viktigaste faktorn för att bryta dvalan att ljusintensiteten ökar nära markytan. Därför kräver vissa arter en kombination av först mörker och sedan ljus innan dvalan upphör. Andra kräver bara mörker eller bara ljus (men vanligtvis kopplade med andra villkor i vart fall). Detta bidrar till att förklara hur ljus/mörker-kravet kan vara så komplext hos vissa frön. Ett positivt svar på ljus bidrar också till att säkerställa att fröet gror i relativt öppen jord och inte under ett tätt krontak av växter, som redan kan ha etablerat sig i den fuktiga jorden.
Så fort någon kombination av de beskrivna faktorerna har brutit dvalan, gror fröet om vatten finns tillgängligt. Emellertid kan i semi-arida områden (stäpper och liknande) enstaka skyfall inträffa, som inte ger tillräcklig nederbörd för att en planta ska hinna tillväxa och blomma. Följaktligen måste fröet kunna skilja mellan dålig och god tillgång på markfukt. Därför innehåller somliga arters frö (t ex beta) vattenlösliga groddinhibitorer - ämnen som hindrar fröet att gro. Ett lätt regnväder lakar ur litet av inhibitorn, men en del finns kvar och förhindrar fortfarande grodd. Först efter en längre tids regn har inhibitorn försvunnit.
Nitrat hinder
Fuktiga jordar efter regnperioden innehåller i dessa områden begränsade mängder mineraler, särskilt nitrat. Låg till måttlig halt nitrat i jorden har dvalabrytande verkan (normalt kombinerad med andra faktorer). Det har påvisats att höga halter av kväve från handelsgödsel ofta kan vara starkt groningshämmande hos en rad grönsaker, speciellt sallad och morot. Verkan är i högsta grad beroende av vädret och markfuktigheten. Huvudorsaken har antagits vara en osmotisk effekt - att salterna konkurrerar med fröet om tillgänglig fukt - men möjligheten att hög halt nitratjoner i fröet verkar inhiberande kan inte helt avfärdas.
Det finns faktiskt ännu fler speciella dvalabrytande förhållanden. Vissa frön kräver t ex fuktiga (men inte våta) jordar med hög halt av organiskt material (som samlats under föregående torrperiod). Dessa innehåller relativt rikligt med koldioxid medan halten syre är begränsad. Många innehåller spår av etylen. Både koldioxid och etylen bidrar effektivt till att bryta dvalan och/eller stimulera groning hos en del arter vid måttlig koncentration. Vid hög koncentration är de inhiberande.
Några salladssorter återfår sin dvala vid för höga marktemperaturer, över 25°C. Detta säkrar mot groning efter en lång våt period följd av temperaturer så höga att de snabbt kommer att torka ut marken.
Frön från många platser på jorden behöver utsättas för låga temperaturer innan de gror. För medelhavsväxterna säkerställer detta grodd på våren. De andra dvalakraven säkerställer grodd i fuktig jord och nära ytan.
Nyttoväxterna
När en gröda sås är det såningsmannen som bestämmer var och på vilket djup fröet ska ligga. När beslutet en gång är fattat förväntar man sig omedelbar grodd, dvs att det inte ska finnas någon dvala. Odlingen har medfört en omedveten selektion av dvallösa former. Icke desto mindre kan några spår finnas kvar. När man förstår betydelsen av dessa mekanismer hos växterna i det fria, börjar man förstå varför flera tusen års odling inte har eliminerat dem, åtminstone inte hos alla grödor.
Frö av nyttoväxter som saluförs måste ha en viss minsta groningsprocent. Deras grobarhet bestäms under kontrollerade och standardiserade laboratorieförhållanden. De som inte gror kan delas in i två grupper: a) döda frön som snart förmultnar och b) frö som fortfarande är i vilotillstånd.
De standardiserade proven i laboratorium kan således ge upphov till en del svårigheter i bedömningen. Om en frölott fortfarande har behov av en viss fluktuation i temperaturen för att komma ur dvalan kommer den inte att visa full grobarhet vid konstant temperatur. Om fröna däremot såddes på friland skulle full etablering inträffa, eftersom kravet på temperaturvariation uppfylls. Därför måste hänsyn till detta tas vid laboratorieanalysen.
Testmetoder
Mekanismer för att känna till när vintern är över finns hos många växter, särskilt hos sädesslagen. De kräver alltså en köldperiod före groning. I laboratoriet är det vanligt att utföra kylningen i ett fuktigt groningsmedium. Det behöver inte nödvändigtvis vara samma kombination som inträffar i semi-arida områden. Flera arter behandlas också med kaliumnitrat i laboratorietesten. Detta ska simulera vårtillgången på nitrat. Nitratnivån varierar både i tid och rum i jorden, störst i ytan och mindre i djupare, torrare jordlager. Därför innebär en positiv reaktion på måttlig nitrathalt en försäkran om groning nära markytan.
Ett annat kännetecken vid markytan är varierande temperatur. Simulering av detta möjliggör full grodd under testen av annars oberäkneliga grödor som de flockblommiga: palsternacka, selleri, persilja. All vidskepelse runt deras groning i gamla tider kan kanske förklaras av detta. En annan ytindikator är ljus. Ofta är dessa ytkrav kombinerade, t ex hos kål, selleri, tomater och rovor.
När fröna sås hamnar de strax under ytan. De som kräver mörker för att bryta dvalan kommer inte att gro, men efter några generationer kommer de mest mörkerkrävande fröna i den ursprungliga lotten att vara bortselekterade. Därför är det inte förvånansvärt att ingen av de mest betydelsefulla grödorna har bibehållit sitt absoluta krav på mörker. Tvärtom är det anmärkningsvärt att så många (t ex lök och vissa salladssorter) har bibehållit någon sorts mörkerkrav trots det kolossala urvalstrycket. För tomaternas del uppvisas både mörker- och ljusbehov - komplexa mekanismer som ska förhindra grodd i frukten.
Frön som inte gror vid höga temperaturer löper inte risken att ge fröplantor i slutet av jordens fuktiga period, när tiden är för kort för att kunna ge fullmogna plantor före torkan. Sallad har bibehållit detta mönster så att aktiva frön går in i dvala igen över en viss kritisk temperatur. Denna temperatur varierar från sort till sort. Den kan också sjunka i en torr jord men stiga i en våt. En köldbehandling före sådd förhöjer dessutom vanligen den kritiska temperaturen. En undersökning visade att vid 25,7°C reducerades grobarheten med 50% hos den känsligaste sorten (Hilde), medan den tåligaste (Avoncrisp) klarade 32,8°C innan samma nedsättning nåddes.
Det är således inte alls säkert att den i laboratoriet erhållna grobarheten motsvarar den på fältet, där fienderna är många.
Åldersförändringar
Några ytterligare egenskaper som ännu finns kvar hos grödan från dess vilda anfäder är kravens förändring när fröet åldras.
Ovan nämndes att vilda växter, särskilt i semi-arida områden, endast gror när de förts upp till ytan. Ofta krävs att därefter följer en period då de utsätts för låga temperaturer. Om alla frön i marken skulle uppföra sig identiskt, skulle stora jordförskjutningar föra fram många frön till ytan och efter följande vinter skulle alla dessa frön gro, växa och försöka blomma. Om nederbörden var liten det året, skulle få om ens några nya frön produceras och artens framtid vara hotad.
För att undvika detta tänkbara problem ändras ofta frönas svarsmönster med tiden. Fröna går ofta till en början igenom en fas när deras dvala inte kan brytas alls, inte ens vid en perfekt kombination av miljöförhållanden. Detta gäller särskilt för arter som inte har ett mörkerkrav (dvs sådana som ligger på ytan och inte behöver begravas i jorden). Efter en tid bryts dvalan om rätt kombination av ljus, köldperiod, temperaturvariation etc har genomlupits. Allt eftersom tiden går blir fröna mindre krävande ifråga om styrka och varaktighet på den stimulans som krävs för att dvalan ska brytas.
När fröet blir äldre kan det nå ett stadium när dess dvala totalt upphör så att det gror närhelst vatten, temperatur och syre finns i tillräcklig mängd - t o m om det befinner sig ganska djupt i marken. Att gro under mindre optimala betingelser är bättre än att dö i dvala. Marken kan därför innehålla frö från en och samma art av skilftande ålder och med olika krav. Dessutom kan frön från olika plantor ha olika krav. På så sätt försäkrar sig växten om att dess frön gror mer utspritt i tiden. Några gror samma år, några väntar till nästa säsong.
Denna tendens att förändra dvalans djup med tiden har bevarats hos många grödor. Många av de groningskrav som nämnts tidigare gäller bara färskt frö. Allt eftersom tiden går blir de mindre exakta. Purjolök är ett bra exempel på detta fenomen. Den förlorar efterhand sitt krav på ljus.
Idealt bör frö skördas, testas och säljas mycket fort och därför är det viktigt att alla eventuella krav hos färska frön tillgodoses under testproceduren. Vårregnen i semi-arida områden ger ofta översvämningar som ibland förflyttar fröna till helt nya områden. Om detta händer måste fröet snabbt förankra sig. Vissa frön får en slemmig utväxt från fröskalet. Denna håller fast fröet tills grodden kan få ordentligt fotfäste. Krassefrö har fortfarande denna egenskap och det är därför som fuktiga frö eller fröskal är svåra att plocka upp.
Slemtäcket kan ha andra funktioner. Det hindrar inflödet av syre till fröet och förhindrar därmed grodd om inte marken är tillräckligt dränerad. Denna egenskap är värdefull för frö som kan föras till en grund pöl under häftiga regn.
Ett annat sätt att bestämma syrehalten i marken finns fortfarande kvar hos rödbeta och sockerbeta. Fruktskalet runt det verkliga fröet innehåller kemikalier som fenoler (det vi i dagligt tal kallar fröet är egentligen frukten som innehåller fröet). I mycket vit mark råder syreunderskott och fenolerna (som aktiveras när de kommer i kontakt med fukten) absorberar mycket av syret när det kommer in i frukten. Därför når mycket litet syre fröet som följaktligen inte gror. I jord som bara är lätt fuktig råder ingen brist på syre. Då diffunderar fenolerna in i det något fuktiga fröet och förhindrar från insidan fröet att gro. Groning inträffar vid måttligt hög halt av både vatten och syre. Denna mekanism finns fortfarande delvis hos moderna betor, särskilt rödbetor, vilket förklarar dessa frös kinkighet. Inhibitorerna kan tas bort genom att blötlägga fröet i rinnande vatten i 1-2 timmar, men risken är stor att göra mer skada än nytta. Syre måste tillföras under blötläggningen (t ex genom att använda rinnande vatten). Torkning får inte göras vid förhöjd temperatur och inte heller får den bli för utdragen för då börjar fröet gro. Reglerad bevattning av såbädden är ett bättre alternativ.
Känsliga bönor
Ärtor och bönor är två andra grödor som är känsliga för vattenhalten. Ibland håller inte jorden tillräckligt med fukt för dessa stora frön. Omvänt kan de gro i våt jord som inte kan förse fröna med tillräcklig mängd syre. (Deras syrebehov är stort.) De kan då dö av kvävning eller dödas av mögelsvampar som trivs i den våta miljön. Dessa mikroorganismer växer längs sockret som läcker ut från fröet medan det tar upp vatten. Ju sötare sort av ärtor och bönor desto bättre gillar mikroorganismerna dem.
Morötter bär på en annan rest från sina vilda anfäder. I naturen kan en planta blomma och få delvis mogna frö innan markfukten är slut. För att maximalt utnyttja fukten utvecklas några av de halvmogna fröna snabbt. Embryot i fröet blir fullgånget men fröplantan blir mycket mindre än vanligt. Denna situation inträffar också då och då vid fröodling. Om frölotten sedan sås blir groningen mycket slumpartad. Hos en del frön behöver embryot utvecklas normalt till full mognad innan grodd kan äga rum. Andra gror omedelbart. Något liknande kan gälla för persilja och palsternacka, som också gror långsamt.
Avslutningsvis något mer om hur fröna svarar mot ljus. Det finns en viss ljusstyrka som är otillräcklig för att ljuskrävande arter ska gro men samtidigt aningen för stor för att mörkerkrävande arter ska gro. Denna ljusstyrka föreligger under tätt växande gröda och förhindrar ogräsfrö att gro. Ljuskvaliteten (dvs färgbalansen) under en grödas "kronor" är lika betydelsefull som kvantiteten. Ljuset där innehåller mycket av spektrats yttre röda strålar och sådant ljus har en hämmande verkan på såväl ljuskrävande som mörkerkrävande arter. Grödorna sås vanligen på bar mark så detta händer normalt inte dem, men det kan ibland bli ett problem med säd där man gör en insådd av gräs. Det är således viktigt att känna till våra nyttoväxters bakgrund och livsbetingelser eftersom det fortfarande finns vissa egenskaper kvar från deras förfäder. Om vi känner till dessa kan mycket förtret undvikas även om fortsatt förädlingsarbete kommer att programmera groningen mer som vi önskar den.
Jonsson L
Källa:
En artikel i den engelska tidskriften "Germination and Seed Dormancy" av Richard Gulliver i vol 6 part 1 (juni 1984).