第一节 种子的采集、调制与贮藏
一、种子的成熟
种子的成熟过程是胚和胚乳发育的过程。受精卵细胞发育成具有胚根、胚轴、胚芽和子叶的完整种胚的同时,营养物质也在不断积累,含水量不断下降。种子成熟主要包括生理成熟和形态成熟两个过程,个别种子需要生理后熟。
(一)种子成熟
1.生理成熟
种子内部营养物质积累到一定程度,种胚形成,并具有发芽能力时,称为生理成熟。此时的种子含水量高,营养物质处于易溶状态,种皮不致密,种粒不饱满,抗性弱,不易贮藏,因此大多数树木的种子不应在此时采集。但对于长期休眠的种子,如山楂、圆柏等,可采收生理成熟的种子,以缩短休眠期,提高发芽率。
2.形态成熟
种子内部营养物质积累停止,完成种胚发育,种子的外部呈现出其固有的成熟特征时,称为形态成熟。此时的种子含水量低,营养物质处于难溶状态,种子本身重量不再增加或增加很少,呼吸微弱,种皮致密、坚硬,种粒饱满,抗性强,耐贮藏,大多数树木的种子宜在此时采集,如山桃、山杏等。
3.生理后熟
种子的外部形态已表现出成熟的特征,但种胚还未发育完全,仍需一段时间的生长发育才具有发芽能力,这种现象称为生理后熟,如银杏、白蜡、红松、桂花等少数树种。大多数树种的种子是生理成熟之后进入形态成熟的,如桃、李、杏、苹果、梨等,这类种子采后需经适当条件的贮藏处理,才能正常发芽。
(二)种子成熟的特征
不同园艺植物,其果实和种子达到形态成熟时的特征各不相同。
1.球果类
果鳞干燥、硬化、微裂、变色。如落叶松由青绿色转为黄绿色或黄褐色,果鳞微裂;马尾松、油松变为黄褐色;红松果鳞先端反曲,变黄绿色。
2.干果类
果皮干燥、硬化、紧缩或开裂,由绿色转为黄色、褐色乃至紫黑色。坚果类栎属的树种其壳斗呈灰褐色(或黄褐色),果皮变为淡褐色至棕褐色。
3.肉质果类
果皮软化,颜色由绿色转为黄色、红色、紫色等。如山杏、银杏呈黄色;山楂呈红色;山葡萄呈紫色。
二、种子的寿命
种子寿命是指种子生活力在一定条件下所能保持的最长年限,即种子保持生命力的时间。同一株植物上的种子,其寿命也各不相同;不同植株、不同地区、不同环境、不同年份产生的种子,其差异就更大。因此种子的寿命不可能以单粒种子或单粒寿命的平均值来表示,通常测定其群体的发芽百分率,也就是种子的群体寿命,即种子从收获后到半数种子存活所经历的时间来表示。
种子寿命由其自身遗传特性决定。按照种子寿命长短,通常把种子分为短寿命种子、中寿命种子和长寿命种子。短寿命种子有生活力的时间短到几天、几个月或至多一年。如山核桃、榛子、板栗、核桃等。这些植物的种子如果用适当的方法处理和贮藏,可以延长寿命。中寿命种子一般种子贮藏在低湿度和适当的低温下能保持生命力2~15年,如山楂、山定子、山杏、山桃、杜梨、白菜、黄瓜、玫瑰和月季等。长寿命种子一般能保持生活力15~20年,甚至75~100年,或者还可以更久。它们一般都具有不透水的硬种皮。
三、种子的采集
(一)选择母树
采种母树的选择,最好在采种母本园内进行。没有母本园的,在野生母树或散生母树中选择。通常要选品种纯正、生长健壮、无病虫害、丰产和稳产、品质优良的母体作为采种母株。采种母株经专家鉴别后,要做好标记,建立档案。
(二)适时采收
采种时,必须掌握好种子的成熟度,及时采集,只有这样才能获得种粒饱满、品质优良的种子。采集过早,种子未成熟,种胚发育不全,内部营养不足,生活力弱,发芽率低。判断种子是否成熟,应根据果实和种子的外部形态来确定。若果实达到应有的成熟色泽,种仁充实饱满,种皮颜色深而富有光泽,说明种子已经成熟。对于大粒种子,可从地面上捡拾,如山桃、山杏、核桃、板栗等。采集时可先在地面铺一块帆布、塑料布等,然后用机械或人工振动树木,使种子脱落。主要果树砧木种子采收时期、成熟特征、层积天数和播种量见表2-1。
表2-1 主要果树砧木种子采收时期、成熟特征、层积天数和播种量
种子采收后应立即进行处理,否则会因发热、发霉等原因,降低种子质量,甚至完全丧失生命力而无法使用。
(三)采集方式
1.立即采集
种粒小和易随风飞散的种子,如白菜、萝卜、蒲公英等,成熟期与脱落期很相近,应在成熟后脱落前立即采种;色泽鲜艳,易招鸟类啄食的果实,如葡萄、枸杞、女贞等,应在形态成熟后及时采集。
2.推迟采集
成熟后易脱落的大粒种子,如栎类、核桃、板栗等,可从树上采摘或敲落,也可在果实落地后及时收集;成熟后较长时间不脱落且鸟不喜食的种子,如合欢、苦楝等,采种期可适当延长。
3.提前采集
形态成熟后长期休眠的种子,如山楂,可在生理成熟后形态成熟前采种,采后立即播种或层积处理,以缩短休眠期。
种子采集时,可用采摘法、摇落法、地面收集法、水面收集法等。种子采集后,要做好登记。
四、种子的调制
种子调制的目的是为了获得纯净、适于播种或贮藏的优良种子。调制的内容包括脱粒、净种、分级、干燥等。调制方法因种子类型而异,处理方法必须恰当,才可保证种子的品质。
(一)脱粒
大多数园艺植物的种子在贮藏或播种前需要将种子外壳(外皮、果肉等)去除,否则果肉腐烂会导致种子变质。
1.干燥脱粒法
有自然干燥法和人工干燥法。自然干燥脱粒是将果实摊成薄层,经过适当日晒或晾干,待果或果壳开裂,种子自行散出或经人工打击或碾压后再行收集;人工干燥脱粒法即用人工通风,加热,促进果实干燥。干果类、荚果类和球果类的种子多用此法。
2.水洗脱粒法
适合肉质果,果实无利用价值的。待果实黄熟或红熟后摘下,浸泡于水中,待肉质果软化,再以木棒击捣,使果肉与种子分离,用清水冲洗干净后阴干或风干。
也可采用堆沤方式取种。如山定子、杜梨、山桃、山杏和君迁子等,将果实放入容器内或堆积于背阴处,使果肉变软腐烂,堆放厚度以25~35cm为宜,保持堆温25~30℃。因为堆温超过30℃易使种子失去生活力,所以,堆放期间要经常翻动或洒水降温。果肉软化腐烂后,揉搓,使果肉与种子分离,用清水淘洗干净,取出种子阴干或风干。
果肉有利用价值的,如山楂、野苹果、山葡萄等,可结合加工过程取种。但要防止高温(45℃以上)、强碱、强酸和机械损伤,以免影响种子的发芽率。
(二)净种和分级
1.净种
指种子脱粒后,通过清除空瘪种子、病烂粒种子和杂物,以提高种子纯度的种子处理方式。净种的方法如图2-1所示。
图2-1 净种方法
(1)风选 利用自然或人工风力,扬去和饱满种子重量不同的夹杂物和瘪粒。
(2)水选 多用于大而重的种子。利用饱满种子和夹杂物密度不同,将种子浸入水中或其他溶液中(如盐水、硫酸铜溶液),饱满种子下沉后,清除浮在水面上的夹杂物或空粒和瘪粒。用水选法浸水时间不能太长,水选好的种子要立即阴干。
(3)筛选 应用不同孔径的筛子,筛去和饱满种子粒径不同的夹杂物和瘪粒。
(4)粒选 对于种子颗粒大且数量少的种子可以人工逐粒挑选,将饱满种子与瘪粒、空粒等劣质种子分开。如核桃、板栗等。
2.分级
净种后要根据种子大小、饱满程度或重量进行分级。实践证明,大粒种子出苗好,小粒种子出苗差。所以经过分级后,可以保证出苗整齐,生长均匀,较易实现全苗,也便于抚育管理。分级方法因种子而异,大粒种子人工选择分级;中、小粒种子可用不同的筛孔进行筛选分级。
(三)种子干燥
大多数果树种子取出后,需要适当干燥,方可贮藏。通常将种子薄摊于阴凉通风处晾干,不宜暴晒。场地限制或阴雨天气时,亦可人工干燥。
五、种子的贮藏
种子阴干后离播种或沙藏还有一段时间,需要妥善贮藏。苹果、梨、桃、柿、枣、山楂、杏、李、猕猴桃等砧木种子,用麻袋、布袋、筐或箱等装好存放在通风、干燥、阴冷的室内、库内等,亦可将清洁种子装入有孔塑料袋内存放。板栗、银杏、甜樱桃和大多数常绿果树的种子,必须湿藏或立即播种。在贮藏期间应控制好温度、湿度、通气状况等环境条件,以减缓衰老,延长贮藏寿命。一般果树砧木种子贮藏过程中,空气相对湿度50%~60%为宜,最适温度0~5℃。此外,还要注意防虫、防鼠、防霉烂。
种子的贮藏方法有很多种,应根据不同园艺植物种子特性,分别采取不同的贮藏方法。
(一)干藏法
将干燥的种子贮藏在干燥的环境中称为干藏,分为普通干藏和密闭干藏两种。普通干藏法是将适当干燥的植物种子装入布袋、麻袋、纸袋、编织袋或箱等易透气的容器中,置于阴凉、通风、干燥的室内的方法。定期翻一翻,以免内部温度过高而烧坏种子。密闭干藏法是将干燥种子置于密闭容器中,在低温(1~4℃)的条件下贮藏的方法。对于一些易丧失发芽率的种子常用此方法。需要长期贮藏的,容器中放些氯化钙、木炭、生石灰等效果更好。
(二)低温贮藏和超低温贮藏法
低温贮藏是将种子含水量控制在3%~7%,用铝箔袋、塑料袋或玻璃瓶密封,然后放置在温度为1~5℃的室内贮藏;超低温贮藏是把风干的种子装入密封容器中,在液态氮(-196℃)内或液态氮的液面上进行贮藏。使用前,要先将种子在室温下慢慢融化。
(三)湿藏法
将种子贮藏在湿润、低温、通气的环境中称为湿藏,也称沙藏或层积处理。适用于安全含水量高的种子或休眠期长需催芽的种子,如栗属、核桃、樱桃等。主要方法有露天埋藏、室内堆藏、窖藏。
1.露天埋藏
(1)选址 选择地势高燥、排水良好、土质疏松、背风的地方。
(2)挖层积沟 长度视种子数量而定,宽1~1.5m,深度据当地气候和地下水位而定,原则上将种子贮放在土壤冻结层以下,地下水位以上,一般0.8~1.5m,沟四周挖好排水沟。
(3)种子放置 先在沟底铺一层5~10cm厚的细沙,沙的湿度以手握成团不滴水为宜,沟中央每隔1~2m插一束高出坑面20cm的秸秆,以便通气,将种子与湿沙按1∶3的体积比分层交替(每层厚5cm左右)或混合放于沟内,放至冻土层为止,用10~20cm湿沙填满坑,再培土成屋脊形,盖土厚度根据当地的气候(尤其是气温)而定(图2-2)。
图2-2 种子露天埋藏示意图
1—种子;2—沙子;3—通气草把
2.室内堆藏
(1)选址 选择干燥、通风、阳光直射不到的室内、地下室或草棚,清洁消毒。
(2)种子放置 将种子与湿沙分层放置或混合后堆积,上覆湿沙后再盖草帘等覆盖物,是否设通气设备,根据种、沙的厚度而定。
种子数量多时,可堆成垄,垄间留出步道,利于通气和检查。
种子数量不多时,可用砖在屋角砌一个池子,将种、沙混合后放入池内。
种子数量较少时,将种、沙混装在木箱、竹箩、花盆等容器中,放于通风、阴凉处。
此法在我国高温多雨的南方应用较普遍。
3.窖藏法
(1)选址 选择地势干燥、阴凉、排水良好处,四周挖排水沟。
(2)种子放置 将种子(不混沙)用筐装好放入窖内;或先在窖底铺竹席或草毯,再把种子倒上面,窖口用石板盖严,再用土封好。
此法在我国华北地区和南方山区贮藏含水量高的大粒种子时采用,河北一带主要用此法贮藏板栗。
(四)水藏法
有一些种子可以在不结冰的流水中贮藏,如睡莲、红松种子等装在麻袋中沉于流水中贮藏,效果较好。