5.3.1. Sự nảy mầm của hạt
Đậu tây (Phaseolus vulgaris) thuộc nhóm cây Hai lá mầm. Ngâm hạt trong
nước 24 giờ, tách vỏ và ta có thể quan sát phôi. Phôi có cấu trúc đơn giản
gồm một trục mang hai lá mầm lớn. Hình 5.2 mô tả phôi cùng hai lá mầm đã
tách ra. Các phần trên và dưới trục nối với lá mầm là trụ trên lá mầm
(epicotyl) và trụ dưới lá mầm (hypocotyl). Đỉnh của trụ trên lá mầm gọi là
chồi mầm. Chồi mầm sinh trưởng rồi biến thành chồi cây, còn đỉnh của trụ
dưới lá mầm thành rễ mầm, từ đó tạo ra rễ cây.
Phần lớn các hạt, kể cả hạt đậu, khi đã trưởng thành sẽ đi vào trạng thái
nghỉ, không thể nảy mầm dù rằng điều kiện bên ngoài là thuận lợi. Trạng thái
ngủ nghỉ bị phá vỡ khi cho hạt trải qua điều kiện lạnh, khô một phần, hoặc đo
nhiều biến đổi môi trường khác và về sau hạt đi vào trạng thái nảy mầm. Có
ba điều kiện cơ bản cần cho sự nảy mầm là sự cung cấp đầy đủ nước, oxy và
nhiệt độ thích hợp.
Ở giai đoạn đầu của quá trình nảy mầm, hạt đậu hấp thụ hay thấm đẫm
lượng nước lớn, trương lên gấp hơn hai lần kích thước ban đầu. Nhờ đó tạo
điều kiện thích hợp để thuỷ phân các chất dự trữ bởi enzym. Ví dụ enzym
amilaza phân giải tinh bột. Nước được hấp thụ chủ yếu nhờ nhiều phân tử có
mặt trong hạt, đặc biệt là các phân tử xenluloz có một lực hút tĩnh điện mạnh
đối với phân tử phân cực như nước. Đó là lực vật lý xuất hiện nhờ ngâm
nước, là bằng chứng sống động từ thực tế khai thác các khối đá khổng lồ để
xây dựng Kim Tự Tháp nổi tiếng của người Ai Cập cổ đại. Nhờ đóng các
nêm bằng gỗ (gồm hầu như là xenluloz) vào các khe nứt ở đá, rồi ngâm nước
làm nêm trương lên và đá tách vỡ thành từng khối lớn.
Giai đoạn kết thúc nảy mầm của hạt thể hiện ở các hiện tượng: Phôi trương
lên làm nứt vỡ vỏ hạt, rễ mầm nhú ra và sinh trưởng để tạo nên cấu trúc gọi
là rễ sơ cấp (rễ trụ). Phần lớn bề mặt của rễ cái mọc ra vô số lông rễ, nhờ đó
làm tăng đáng kể bề mặt hấp thụ của hệ rễ khi tiếp xúc với đất. về sau từ rễ
cái phân nhánh thành nhiều rễ bên hay còn gọi là rễ thứ cấp, và có thể dẫn
đến sự phân nhánh tiếp theo tạo thành cấu trúc hoàn chỉnh của rễ. Rễ có chức
năng vừa đính giữ cây non vào đất, vừa hấp thụ nước và chất khoáng cho cây.
