学习活动2 园林植物种子的贮藏
【学习目标】
1.认识种子休眠的特性。
2.能分析影响种子贮藏的因素。
3.明确种子贮藏的方法。
4.能根据种子特点进行种子贮藏。
【学习准备】
不同类型的种子2~3种、木炭、氯化钙、福尔马林、石蜡、酒精灯、广口瓶、木箱、布袋、沙子等。
【学习过程】
思考问题1:为什么要对园林植物种子进行贮藏?
【基本知识】
一、园林植物种子贮藏的意义
一是由于现实生产中,园林植物结实具有大小年现象,因此在丰年生产的种子往往要贮藏到歉年,以补充歉年种子生产量的不足。二是由于种子具有休眠的特性,特别是有些种子具有生理休眠的特性,即种子成熟后,即便给予适宜发芽的外在环境条件,种子也不能发芽,需要经过较长时间或给予特殊的处理才能发芽。因此,种子的贮藏是必要的。种子贮藏是对生产用种的调节和满足种子休眠特性的需要。通过种子贮藏,可以保持种子的生活力,延长种子的寿命。
思考问题2:园林植物种子贮藏应创造怎样的条件?
二、影响种子贮藏的因素
(一)种子的内在因素
1.种子的寿命
种子的寿命是指种子在一定环境条件下保持生活力的期限。种子贮藏时需要考虑种子寿命的长短。
(1)短寿命种子 短寿命种子是指能保存几天、几个月至1~2年的种子,主要是淀粉性的种子。由于淀粉容易分解,此类种子容易丧失生活力,贮藏条件要求高。如杨、柳、榆等夏熟种子,种粒小,种皮薄,仅能保存几天,寿命很短,不易贮存,一般随采随播;栎类、板栗、银杏等含水量较高的种子,寿命也较短,能保存几个月,一般用湿藏法比较安全。
(2)中寿命种子 保存期3~10年,大多数含脂肪、蛋白质多,如松、柏、云杉等,一般条件下可保持生活力3~5年或更长。
(3)长寿命种子 保存期10年以上,主要是豆科种子,如合欢、刺槐、凤凰木、台湾相思等,它们种皮致密,安全含水量低,用普通干藏法可保持生活力10年以上。据文献记载,法国巴黎博物馆存放的银合欢种子155年后还有生活力。
2.种子安全含水量
种子安全含水量是指种子维持生命活动所需的最低含水量。种子保持在安全含水量状态下,生活力保持时间最长。不同的种子,其安全含水量不同,种子安全含水量的高低,是选择贮藏方法要考虑的主要因素之一。
(二)种子所处的环境条件
影响种子贮藏的条件,除种子本身的特性外,还有影响种子贮藏的环境因素。为了延长种子寿命,应了解各种贮藏环境对种子生命活动的影响,通过人工控制和调节达到延长种子寿命的目的。
1.温度
种子的生命活动是在一定的温度条件下进行的。种子贮藏期间,一般在0℃~55℃温度范围内,当温度升高时,呼吸作用加强,酶的活性增强,加速了营养物质的消耗,从而缩短了种子寿命。如果温度超过60℃,则酶的活性及呼吸强度便开始下降,蛋白质凝固变性,易引起种子死亡。研究证明,一般在0℃~50℃之间,温度每降低5℃,种子的寿命可延长1倍。但温度过低也不利于种子的贮藏,因为对含水量高的种子来说,当温度降低到0℃以下时,种子内部自由水就会结冰,种子由于生理失水而导致死亡。温度对种子的影响与含水量有密切的关系,种子含水量越低,细胞液浓度越大,则种子对高温及低温的抵抗力越强;相反,种子含水量越高,对高、低温的抵抗力越弱。实践证明,大多数园林植物种子贮藏的适宜温度是0℃~5℃,在这种温度条件下,种子生命活动很微弱,同时不会发生冻害,有利于种子生活力的保持。近年来研究的种子超低温贮藏技术,在降低种子含水量的同时,降低贮藏温度,可以延长种子的贮藏时间。国外已用-196℃液态氮保存种质资源,把种子含水量降至7%~10%,封入铝或塑料盒内,直接浸于液态氮中保存。
2.空气相对湿度
种子有较强的吸湿能力,空气中相对湿度的变化可以改变种子的含水量,对种子的寿命产生很大的影响,在一般情况下,相对湿度越低,贮藏时间越长,室内空气相对湿度控制在50%~60%时,适宜于多数园林植物种子的贮藏。具体随种子的安全含水量高低而异,安全含水量低的种子应贮藏在干燥的环境中,安全含水量高的种子则应贮藏在湿润环境中。
3.种子的含水量
贮藏期间种子含水量的高低,直接影响种子的呼吸作用,也影响种子表面微生物的活动。种子含水量较高时,呼吸作用加强,代谢旺盛,释放能量多,往往使种子本身产生自热,易发霉、腐烂,丧失活力。种子含水量较低时,新陈代谢和呼吸作用极其微弱,抵抗外界不良环境的能力强,有利于种子贮藏。一般种子含水量在4%~14%,含水量每降低1%,种子寿命可延长1倍。但种子含水量也不是越低越好,过分干燥或脱水过急也会降低某些种子的生活力。据研究,钻天杨种子含水量8.74%时,可保存50d,而含水量降低到5.5%时只能保存35d。壳斗科植物和七叶树、银杏等种子则需较高的含水量才有利于贮藏。总之,种子在保持安全含水量状态时最适宜贮藏,生活力保持时间最长。贮藏时,应根据不同植物种子的安全含水量进行控制,并分别采用不同的贮藏方法。
4.通气条件
通气条件对种子生活力影响的程度同种子本身含水量及贮藏温度有关。含水量低的种子,呼吸作用微弱,需氧量极少,在密封的条件下能长久地保持生活力。含水量高的种子,贮藏时应适当通气,以排除种堆中的水气、二氧化碳和热量,避免无氧呼吸对种子的伤害。
5.生物因子
种子贮藏期间常遭受微生物、昆虫及鼠类的危害,其中以微生物的危害最严重,微生物的大量增殖会使种子变质、霉烂,丧失发芽力。生产上通过降低种子含水量和控制环境的温度、湿度、通气条件,可以有效地防止微生物和昆虫的活动。
综上所述,影响种子贮藏的条件是多方面的,且各因子间是相互影响的。在贮藏时必须对种子本身的性质及各种环境条件进行综合分析,采取最适宜的贮藏方法,才能更好地保持种子的生活力,延长种子的寿命。
思考问题3:在现实生产中,你见到过哪些种子贮藏方法?分析存在什么问题。
【基本操作】
三、种子贮藏的方法
(一)干藏法
干藏法是将经过适当干燥的种子贮藏于干燥的环境中。此法要求一定的低温和适当干燥的环境,适用于安全含水量低的种子。根据对种子贮藏时间长短的要求和采用的具体措施不同分为:
1.普通干藏法
大多数园林植物种子短期贮藏都可用此法。将干燥过的种子装入袋、箱、桶和缸等容器中,放在低温、干燥、通风的室内。对富含脂肪有香味的种子,如松、柏等,最好装入加盖的容器中,以防鼠害。易遭虫害的种子如刺槐、皂荚等,可用石灰、木炭等拌种,用量约为种子质量的0.1%~0.3%。
2.密封干藏法
用普通干藏法易丧失发芽能力的种子,如杨、柳、榆等以及需长期贮藏的珍稀种子适用此法。
(1)精选种子 将种子精选,干燥到安全含水量。
(2)选择容器并消毒 选择不透气的盛装容器,用0.2%福尔马林消毒盛装容器,密封2h,然后打开晾0.5~1h。
(3)盛装种子 在容器中装适量种子及少量木炭或氯化钙等干燥剂,上部留有一定空间,然后用石蜡封口。
(4)存放 将盛种容器放于低温、干燥、通风的室内或种子库。
另外,有条件的可在密封的容器中充以氮、氢、二氧化碳等气体以减少氧气的浓度,抑制种子的呼吸作用,以延长贮藏期。
(二)湿藏法
湿藏法是将种子贮藏在湿润、低温而通气的环境中。湿藏法适用于安全含水量高的种子或休眠期长,需要催芽的种子,如银杏、栎属、核桃、樟树、油桐、椴树、玉兰和七叶树等。
1.露天埋藏法
(1)地点选择 选择地势高燥、排水良好、土质疏松而又背风的地方。
(2)挖贮藏坑 挖宽1~1.5m,长视种子量而定,深度视当地气候和地下水位而定,原则上将种子贮放在土壤结冻层以下,地下水位以上,一般80~150cm。
(3)埋藏 先在坑底铺一层石砾,上面加铺一层粗沙,厚10~20cm,然后再铺5cm细沙,沙子湿度60%左右,坑中央插一束高出坑面20cm的秸秆或带孔的竹筒,以利通气。将种子与湿沙按体积比1∶3的比例混合后放入坑内,或一层沙子一层种子交替层积,每层厚5cm左右,将种子堆到离地面20cm左右为止,再用湿沙填满坑,然后再用土培成屋脊形,坑上覆土厚度根据各地气候而定。
(4)防护 埋藏后,在四周挖排水沟,并搭草棚遮阳挡雨。为了避免鼠害,四周可设铁丝网。
埋藏法贮藏的种子量大,无需专门设备,但不便随时检查,在我国北方采用较多。
2.室内堆藏法
(1)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)在地上洒水,铺一层10cm厚的湿沙,然后将种子与湿沙分层堆积,每层厚约5~10cm,或将种子与湿沙按体积比1∶3混合后堆积,堆高50~60cm,堆内插通气草把,上覆湿沙后再盖草帘。
(3)种子数量不多时,也可在木箱或花盆内混合或层积堆藏,置于室内通风、阴凉处。
3.窖藏法
(1)选地势干燥、阴凉、排水良好处挖地窖。
(2)将种子用筐装好放入地窖内或先在窖底铺10cm左右的竹席或草毯,再把种子倒在上面,窖口用石板盖严,再用土堆封好。
(3)四周挖排水沟。
窖藏法适用于我国华北地区和南方山区贮藏含水量高的大粒种子,如河北一带群众贮藏板栗常用窖藏法。
4.流水贮藏法
将种子装在竹篓或麻袋中,放入水流较缓又不冻结的溪涧或河流贮藏。此法用于含水量高,又需保持水分的种子,如栎类、板栗等。
5.雪藏法
在北方冬季有降雪的地区,可用雪藏法贮藏园林植物种子。方法是选择地势较高的背阴处,挖深约1m,宽约1m的沟,长度视种子多少而定,先在沟内铺上蒲席,再铺上10cm厚的雪,然后将种子与雪以1∶3的比例混匀后放入沟内,最后再堆上高出地面约20cm的雪成屋脊状。等来年春季播种前将种子取出。
种子贮藏还可采用真空贮藏、低温贮藏等方法,尤其是近年来随着冷藏技术的发展,种子低温贮藏应用越来越多。
四、园林植物种子贮藏应注意的事项
1.普通干藏法贮藏期间要定期对种子进行检查,若发现种子发热、发霉、虫蛀等,应立即采取干燥、通风、摊晾等措施。
2.密封干藏法容器内种子装得不宜过满,应留有一定空间。
3.湿藏法要注意防止种子干燥、发热、发霉和发芽。室内堆藏法应定期检查,适时、适量洒水,保持种堆湿润,防止种子干燥。
【学习检测】
1.园林植物种子贮藏的目的是( )。2.影响园林植物种子贮藏的环境因子主要有( )( )( )( ) ( )。
3.影响园林植物种子贮藏的内在因素是( )( )。
4.适宜于大多数园林植物种子贮藏的空气湿度是( )。
5.安全含水量高的种子一般适宜于( )法贮藏。
6.在0℃~50℃之间,温度每下降( ),植物种子寿命延长一倍。
7.实践证明,大多数园林植物种子贮藏的最佳温度为( )。
8.贮藏中的种子仍进行着( )活动,是一种复杂的生物化学变化。
9.湿藏法可分为( )、( )、( )。
10.在一般情况下,种子的( )是决定贮藏方法,影响贮藏效果的主导因素。
11.影响种子贮藏寿命的主要因素是( )。
A.种子成熟度
B.种皮结构
C.含水量
D.内含物成分
12.贮藏时最适宜的种子含水量是( )。
A.平衡含水量
B.临界含水量
C.安全含水量
D.饱和含水量
13.关于影响种子生活力的环境因素描述正确的是( )。
A.温度越高,酶活性越强,种子生理活动越强,越易丧失生活力。
B.因为过高的温度会使种子蛋白质凝结,所以环境温度越低越易保持种子生活力。
C.为防止种子吸湿,贮藏室湿度越低越能保持种子生活力。
D.为防止种子霉变,通气良好的空间才能保证种子的生活力。
14.种子贮藏的方法一般可分为( )。
A.干藏法与湿藏法
B.干藏法与低温干藏法
C.湿藏法与密封干藏法
D.低温干藏法与湿藏法
15.下面种子适宜于湿藏法贮藏的是( )。
A.标准含水量低的种子
B.种皮含水量高的种子
C.标准含水量高的种子
D.种皮含水量低的种子
16.种子贮藏适宜条件的组合应是( )。
A.温度0℃~5℃,湿度25%~65%
B.温度-5℃~0℃,湿度0%~10%
C.温度0℃~5℃,湿度10%~25%
D.温度5℃~10℃,湿度0%~10%
17.以下贮藏时不适宜干藏的种子是( )。
A.刺槐
B.松树
C.杉木
D.檫树
18.关于种子的标准含水量说法错误的是( )。
A.标准含水量又称为安全含水量
B.指种子在贮藏时维持生活力所必需的含水量
C.指100℃~105℃条件下能去除的水分量
D.低于这个含水量种子就会死亡
19.关于种子贮藏时的湿度说法错误的是( )。
A.湿度变化可以引起种子含水量的变化
B.贮藏湿度越低对种子越有利
C.贮藏湿度越高越有利于种子的新陈代谢
D.种子标准含水量越高贮藏湿度也越高
20.长寿命种子一般适宜于( )法贮藏。