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当归种子在室温下放置1年即失去发芽率，在低温干燥条件下可贮藏3年以上。成熟的种子在适宜的水分、温度、氧气等条件下，就可以发芽生长。种子萌发要经历三个过程：
　　
　　（1）吸水膨胀过程构成当归种子的成分如淀粉、脂肪、蛋白质及纤维素等均属亲水胶体，在干燥条件下呈凝胶状态，而当种子吸水后，水分渗入种子内部胶体网状结构中，就使凝胶状态变成溶胶状态，体积随之增大，这个过程属于物理化学现象，叫做种子吸水膨胀过程。
　　
　　（2）物质转化过程随着种子吸水量的增加，各种酶的活性加强，呼吸活动也旺盛地进行，种子内的复杂物质（淀粉、蛋白质、脂肪及纤维素等）在酶的作用下，水解转化成可溶性的易被胚吸收的简单物质-――单糖、氨基酸等，这是种子萌发的能量、物质来源。以上这些种子内含物的变化，促进了胚的萌发，这些是生物化学现象，叫做种子物质转化过程。
　　
　　（3）生物过程当种子吸水达本身重量45～50%左右时，吸水膨胀结束，加以种子内含物的转化，接着种子便开始萌动生长。首先是胚根开始伸长突破种皮，然后胚芽鞘也破皮而出，接着再长出一对或两对种子根。在一般情况下，胚根比胚芽生长快，当胚芽达到种子长度一半，胚根与种子等长时，称为发芽。
　　
　　种子萌发后，胚根迅速伸长，并向下弯曲生长，进入土中，与此同时，胚轴伸长，使弯曲的子叶带着果皮顶破表土，伸出地面。两片长披针形的子叶展开，形成幼苗。子叶长到长约2厘米时，从子叶中央长出第一片初生叶。种子萌发和出苗，除了与种子质量有关外，还与外界条件密切相关。
　　

（1）根的生长当归从播种到生理成熟需要跨三年，越两冬，全生育期500多天。种子萌发后，胚根迅速伸长，并向下弯曲生长，进入土中，先长出一条主胚根，当主胚根伸至3～4厘米时，开始形成一级侧根，接着在第一级侧根上出现二级侧根，主根继续增粗和伸长，并逐渐肉质化，形成一个典型的长20～30厘米，直径0.3～0.5厘米肉质直根系。次年4月上旬移栽后，大量的营养物质用于叶片的发育，根系的增长较为缓慢，由于主根在起苗和移栽过程中根尖受损，发育受到抑制，从而促进了侧根的大量发育，到7月份封行后，主根直径开始增粗，产生新的侧根，第一级侧根开始肉质化。8月上、中旬，温度开始降低，叶片伸展达最大值，此时叶片的同化产物主要输送到根部，主根和侧根的直径迅速增粗并肉质化，气温转冷后生长缓慢，但根内物质积累速度加快。到10月上、中旬，地上部分开始枯萎时，根系生长达到最大值，全长可达30～50厘米，直径为3～5厘米，此时为当归的收药期，若未及时采收，留在田间越冬的当归第三年（部分当归第二年即进入抽薹开花阶段）由营养生长转入生殖生长，由于抽薹和开花结实消耗大量营养物质，根部变得坚硬而瘦小，逐渐木质化变空心，成为柴质状，丧失药用价值。
　　
　　（2）茎的生长茎是连接地下根和地上部枝、叶、花、果的器官。在输送和调节器官之间的水分和养分方面起着重要作用。当归的茎分为营养茎和花茎。营养茎仅存在于营养生长期间（抽薹前），茎体极度短缩，既无茎节的分化，也无明显的茎杆伸出地面，外观上处于无茎状态，仅有数片叶子从基部生出，簇生于营养茎的顶端，呈莲座状。第三年3月中、下旬，当归开始返青，随后生长点开始由营养生长转入生殖生长状态，形成生殖生长点，5月中、下旬，地上茎开始抽出，并迅速伸出地面，即抽薹，形成一个直立多节（一般5～8节），多分枝的茎杆，最高可达1.5米，与此同时，在主茎和分枝顶端形成大型复伞形花序。
　　
　　（3）叶的生长叶是当归的重要营养器官，其主要功能是进行光合作用、蒸腾作用和气体交换。当归叶分基生叶和茎生叶，是2～3回奇数羽状复叶，由叶片、叶柄、叶鞘三部分组成。叶片的主要功能是进行光合作用，在光照条件下，绿叶能把植株吸收来的水分和二氧化碳合成有机物质。在一般情况下，单株叶面积越大单根重越高。在一定范围内，叶面积系数越大，亩产越高。所以改善栽培管理措施，增加叶面积系数，是夺得当归高产的一个重要措施，但同时要提防植株旺长。叶片的构造分为表皮、叶肉和叶脉三部分。表皮在叶的最外层，其上有茸毛和气孔。气孔的开闭控制着当归植株内外的气体交换和水分的蒸腾。表皮内为叶肉，由栅栏组织和海绵组织组成，内含许多叶绿体，是当归进行光合作用，合成有机养分的重要场所。叶脉的主脉位于叶片中部，分布于栅栏组织和海绵组织之间。叶脉与叶柄、茎和根维管系统相通，共同构成当归植株水分和养料输送的完整系统。在第一年的营养生长期间，生长点相继产生叶原基，形成5～7片基生叶，丛生于营养茎顶端，呈莲座状，叶片较大，叶柄较长。第二年返青后，随着气温升高，生长逐渐加快，相继生出茎生新叶，平均气温高于14℃生长最快，此时不仅叶片数目迅速增加，而且叶面积迅速增加。6～7月份，地上部分进入生长旺盛期，形成多数大型复叶。叶面积系数达到3～4，为获得高产奠定基础。留种的植株，第二年不采挖，留在田间越冬，第三年3月中、下旬开始返青，重新发出新叶，随后转入生殖生长，生长点分化出茎节并伸长，形成花茎，这时，基生叶停止分化，在花茎的节部产生茎生叶，互生，叶片较小，叶柄较短，基部膨大呈鞘状，抱茎。
　　
　　水分：种子发芽时内部的一切生理变化必须有水分参加，但土壤水分过多，则氧气不足，也不利于当归发芽，甚至造成种子腐烂，即使出苗生长也很弱，所以当归播种时，要求土壤含水量保持在22～28%。为使当归种子发芽快，出苗齐，播种前一般进行浸种处理，使种子含水量达到40%左右。
　　
　　温度：当归种子发芽的最低温度为6℃，最适温度20℃左右，最高温度34～36℃。在一定范围内，种子萌发的速度随温度的增高而加快，但超过24℃以后，由于呼吸强度加大，萌发过程受到抑制；低于10℃时，发芽缓慢且不整齐，而且容易感染病害。一般在日平均气温16℃左右时有利于培育壮苗。正常播期条件下，从播种到出苗约需10～16天；日平均气温10～12℃播种，16～20天出苗；日平均气温20～24℃，播后7～14天出苗。
　　
　　氧气：当归种子发芽时呼吸相当旺盛，需要充足的氧气，土壤粘重，土壤湿度过大，板结，播种过深，种子因缺氧而不能萌动，甚至腐烂，即使出苗长势也很弱。

（1）抽薹开花当归为一次开花植物，正常栽培条件下第三年进入抽薹开花期，植株返青后半月左右生长点便开始由营养生长状态转入生殖生长状态，形成生殖生长点，其顶端逐渐产生一些突起，即花序原基。随着花序原基的伸长生长，每个原基先端又开始加宽并产生数个小的突起，即为小序原基，小序原基伸长后，便构成复伞形花序的雏形。与此同时，基茎膨大并增长，形成节间，构成茎的雏形。小序原基伸长，顶部加宽后，在其顶端产生一些小的突起，即为花原基，相继发育成花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊，形成花。这时，茎节开始进入伸长期，节间迅速增长并伸出地面，进入抽薹期，6～7月开花，7～8月结实。
　　
　　（2）受精过程当归的雄蕊包括花丝和花药两个部分。当雄蕊发育到一定时期后，花药内的花粉囊便产生许多花粉粒，花粉粒发育成熟时里面产生精子。雌蕊由柱头、花柱和子房三个部分组成。子房下位，2室，内有胚珠。当子房和花药发育成熟时，便开始开花，此时花丝迅速伸长，花药伸出花外，散出花粉粒，其中一小部分落在同花柱头上，发生自花授粉，另一部分落在同株或异株的其它小花上，产生异花授粉。6～7月是开花授粉盛期。
　　
　　当归在开花受精过程中，需要晴朗微风的天气，并要求大气相对湿度在70～80%左右。温度过高或湿度过低，均会引起雌雄蕊的生理干旱，并失去受精能力，从而降低结实率，此外开花时遇雨，易使花粉粒吸水过多而破裂或随雨水进入地面，也会影响受精，降低结实率。
　　
　　（3）果实形成与成熟当归开花授粉后，受精的胚珠发育成种子，受精不良或营养不足的胚珠萎缩成秕粒。随后当归种子中干物质开始大量积累，到8月中下旬果实成熟，形成宽卵圆形双悬果。

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