播種前種子處理方法、播種期和播種量確定的方法、播種方法和技術(shù)要點(diǎn)及播種后的管理技術(shù)。
播種育苗是指將種子播在苗床上培育苗木的育苗方法。用播種繁殖所得到的苗木稱為播種苗或?qū)嵣?。播種苗根系發(fā)達(dá),對不良生長環(huán)境的抗性較強(qiáng),如抗風(fēng)、抗旱、抗寒等;苗木階段發(fā)育年齡小,可塑性強(qiáng),后期生長快,壽命長,生長穩(wěn)定,也有利于引種訓(xùn)化和定向培育新的品種。園林樹木的種子來源廣,便于大量繁殖,育苗技術(shù)易于掌握,可以在較短時(shí)間內(nèi)培育出大量的苗木或嫁接繁殖用的砧木,因而播種育苗在苗木的繁殖中占有重要的地位。
第一節(jié) 播種前的種子處理
播種用的種子,必須是經(jīng)檢驗(yàn)合格的種子,否則不得用于播種。為了使種子發(fā)芽迅速整齊,并促進(jìn)苗木的生長,提高苗木產(chǎn)量和質(zhì)量,在播種之前要進(jìn)行選種、消毒和催芽等一系列的處理工作。
一、種子精選
種子經(jīng)過貯藏,可能發(fā)生蟲蛀和腐爛現(xiàn)象。為了獲得純度高、品質(zhì)好的種子,確定合理的播種量,并保證幼苗出土整齊和苗木良好生長,在播種前要對種子進(jìn)行精選。精選的方法有風(fēng)選、水選、篩選、粒選等,可根據(jù)種子特性和夾雜物特性而定。種子精選的方法與凈種方法相同。
二、種子消毒
為消滅種子表面所帶病菌,減少苗木病害,在催芽、播種之前要對種子進(jìn)行消毒滅菌。
(一)福爾馬林溶液消毒 在播種前1-2d,把種子放入0.15%的福爾馬林溶液中,浸泡15-30min,取出后密封2h,然后將種子攤開陰干,即可播種或催芽。
(二)硫酸銅溶液消毒 以0.3%-1.0%硫酸銅溶液浸種4-6 h,取出陰干備用。生產(chǎn)實(shí)踐證明,用硫酸銅對部分樹種(如落葉松)種子消毒,不僅能起到消毒作用,而且還具有催芽作用,提高種子發(fā)芽率。
(三)高錳酸鉀溶液消毒 以0.5%溶液浸種2h,或用3%的溶液浸種30min,取出后密封0.5h,再用清水沖洗數(shù)次,陰干后備用。注意胚根已突破種皮的種子,不能采用此法。該法除滅菌作用外,對種皮也有一定的剌激作用,可促進(jìn)種子發(fā)芽。
(四)敵克松粉劑拌種 用藥量為種子重量的0.2%-0.5%,先用10-15倍的細(xì)土配成藥土,再拌種消毒。此法防治苗木猝倒病效果較好。
(五)石灰水浸種 用1.0%-2.0%的石灰水浸種24h,有較好的滅菌效果。
三、種子催芽
(一)種子的休眠
種子休眠是指有生活力的種子由于某些內(nèi)在因素或外界環(huán)境條件的影響,一時(shí)不能發(fā)芽或發(fā)芽困難的自然現(xiàn)象。種子休眠具有一定的生物學(xué)意義,它是植物在長期的系統(tǒng)發(fā)育過程中自然選擇的結(jié)果,有利于物種的保存和繁衍。同時(shí),種子休眠在生產(chǎn)上也有一定的意義,利于種子的調(diào)撥、運(yùn)輸及貯藏。當(dāng)然種子休眠同樣也給育苗帶來諸多不便,未解除休眠的種子播種后,難以出苗,發(fā)芽期長,生長不整齊,影響苗木的質(zhì)量。生產(chǎn)上必須采用一定的技術(shù)措施對種子進(jìn)行處理,保證種子正常發(fā)芽。
1.種子休眠的類型
種子休眠的類型有短期休眠和長期休眠兩種。
(1)短期休眠(被迫休眠、淺休眠、外因性休眠) 由于種子得不到發(fā)芽所必需的環(huán)境條件(如溫度、水分和氧氣等)而處于休眠狀態(tài)。一旦這些環(huán)境條件滿足要求,休眠很快被打破。如馬尾松、側(cè)柏、楊、柳、桉等。
(2)長期休眠(自然休眠、生理休眠、深休眠、內(nèi)因性休眠、機(jī)體休眠) 種子由于自身的原因,即使得到了發(fā)芽所需條件也不能萌發(fā)的自然現(xiàn)象。如圓柏、銀杏、白蠟、山楂、櫻桃、元寶楓等,不經(jīng)處理即播種,當(dāng)年不能出苗或出苗很少,第二年甚至第三年仍陸續(xù)出苗,就是由于種子具有長期休眠的特性。
2.種子休眠的原因
種子短期休眠的原因是種子得不到發(fā)芽所需的基本條件。造成種子長期休眠的原因較為復(fù)雜,就目前的研究結(jié)果,有以下幾個(gè)方面的因素。
(1)種皮(或果皮)的機(jī)械障礙 有些種子成熟后,種皮堅(jiān)硬致密,具角質(zhì)層或臘質(zhì),不透水,使種子不能吸脹而不能發(fā)芽。還有些種子種皮雖然能吸水,但對氣體通透性較差,特別是含水量高的種子,氣體更難通過,種子因得不到氧氣而不能萌發(fā)。還有些種子種皮或果皮均能透水透氣,但由于種皮過于堅(jiān)硬,胚伸長時(shí)難以通過,也影響種子的萌芽。
因種皮機(jī)械障礙所造成休眠的種子種類很多,如相思、核桃、桃、杏等。
(2)種子未完成生理后熟 有些種子在外觀上已表現(xiàn)出固有的成熟特征,但種胚發(fā)育還不完全,達(dá)不到一定長度,種胚仍需要從胚乳中吸收養(yǎng)料進(jìn)行組織分化或繼續(xù)生長才能達(dá)到生理成熟。如桂花、銀杏、南方紅豆杉等。銀杏在形態(tài)成熟時(shí),種胚長度僅有胚腔長度的1/2。南方紅豆杉采收時(shí)胚長度僅有2mm,在室外埋藏一年后,胚才能分化完善,可長達(dá)5-6 mm,方可具有發(fā)芽能力。
(3)存在抑制物質(zhì) 引起種子休眠的另一個(gè)主要原因是種子內(nèi)部存在著大量的抑制劑。抑制劑種類很多,主要有脫落酸、氫氰酸、酚類、醛類等。樹種不同,存在的抑制劑也不同,并且存在的部位也不一樣,如桃、杏種子含有苦杏仁苷,在潮濕條件下不斷放出氫氰酸,抑制種子萌發(fā);山楂中抑制物質(zhì)為氫氰酸,糖槭類中為酚類物質(zhì)。
對于某一樹種來說,種子長期休眠可能是由一個(gè)原因所造成,也可能是由于幾種原因綜合作用的結(jié)果。種子休眠的原因不同,解除休眠的方法也不相同。
(二)種子的催芽
通過人為的措施,打破種子的休眠,促進(jìn)種子發(fā)芽的措施叫種子催芽。
種子催芽的方法很多,生產(chǎn)上常用的有水浸催芽、層積催芽、變溫層積催芽、雪藏催芽、藥劑催芽等,可根據(jù)種子特性和經(jīng)濟(jì)效果來選擇適宜的方法。
1.水浸催芽 水浸催芽是最簡單的一種催芽方法。適用于被迫休眠的種子,如馬尾松,側(cè)柏、杉木等。
水浸催芽的作用在于軟化種皮,促使種子吸水膨脹,使酶的活性增加,促進(jìn)貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,以保證種胚生長發(fā)育的需要。同時(shí)在浸種、洗種時(shí),還可排除一些抑制性物質(zhì),有利于打破種子休眠。
水浸催芽的做法是在播種前把種子浸泡在一定溫度的水中,經(jīng)過一定的時(shí)間后撈出。種水體積比一般為1∶3,浸種過程中每天換1-2次水。浸種的水溫和時(shí)間因樹種特性而異。
浸種水溫對催芽效果有明顯影響,一般為了使種子盡快吸水,常用熱水浸種??筛鶕?jù)種粒大小、種皮厚薄及化學(xué)成分而定。凡種皮堅(jiān)硬、含有硬粒的樹種,可用700C以上的高溫浸種,如剌槐、皂夾、合歡、相思樹、核桃等;一般種皮較厚的種子,如楓楊、苦楝、國槐等樹種,可用600C左右熱水浸種;凡種皮薄,種子本身含水量又較低的樹種,如泡桐、懸鈴木、楊、柳、桑等樹種,可用冷水或300C左右的水浸種。
浸種的時(shí)間長短視種子特性而定。種皮較薄,可縮短為數(shù)小時(shí),如楊、柳為12h;種皮堅(jiān)硬的,如核桃可延長到5-7d(見表3-1)。對于大粒種子,可將種粒切開,觀察橫斷面的吸水程度,來掌握浸種時(shí)間,一般有3/5部分吸收水分即可。
表3-1 常見樹種浸種水(始)溫和時(shí)間表
樹種
水溫(0C)
浸種時(shí)間(晝夜)
楊、柳、榆、梓、泡桐
懸鈴木、桑、臭椿
樟、楠、檫、油松、落葉松
杉木、側(cè)柏、馬尾松、文冠果、柳杉、柏木
槐樹、苦楝、君遷子
剌槐、合歡、紫穗槐、相思
冷水
30左右
35左右
40-45
60-70
80-90
0.5
1
1
1-2
1-3
1
水浸處理后,如有必要,可將種子放入篩子中或放在濕麻袋上,蓋上濕布或草簾,放在溫暖處繼續(xù)催芽,每天用溫水掏洗種子1-2次,并控制環(huán)境溫度在250C左右,當(dāng)種子有30%裂嘴露白時(shí)播種。
2.層積催芽 層積催芽是把種子和濕潤物混合或分層放置于一定的低溫、通氣條件下,促進(jìn)其發(fā)芽的方法。此法適用于長期休眠的種子。
通過層積催芽,種皮得到軟化,透性增加,種內(nèi)的生長抑制性物質(zhì)逐漸減少,生長激素逐漸增多,種胚得到進(jìn)一步的生長發(fā)育,因此可以促進(jìn)種子的發(fā)芽。
層積催芽要求一定的環(huán)境條件,其中低溫、濕潤和通氣條件最重要。因樹種特性不同,對溫度的要求也不同,多種樹種為0-50C,極少數(shù)樹種為6-100C。同時(shí),還要求用濕潤物和種子混合起來(或分層放置),常用的濕潤物為濕沙、泥炭等,它們的含水量一般為飽和含水量的60%,即手握濕沙成團(tuán),但不滴水,觸之能散為宜。層積催芽還必須有通氣設(shè)備,種子數(shù)量少時(shí),可用秸稈束通氣,種子數(shù)量多時(shí)可設(shè)置專用的通氣孔。
(1)一般層積催芽 根據(jù)種子數(shù)量多少不同,有不同的做法。
在處理大量種子時(shí),可采用露天埋藏法或室內(nèi)堆藏法。做法是先種子消毒,用450C溫水浸種一晝夜,然后把種子與濕沙按1:3比例(容積比)混拌均勻,放入坑內(nèi)埋藏或在室內(nèi)堆藏(參見第二章)。
當(dāng)種子數(shù)量不多和冬季溫度不太低的地方,可選冬季不生火的房子,將種沙混合物堆在室內(nèi),蓋草簾保濕,待入冬后在上面可澆一次透水,使其凍結(jié),以防冷空氣侵襲。同時(shí),可破壞種皮,增加透性,以利種子萌發(fā)。
當(dāng)種子數(shù)量很少時(shí),也可將種沙混合物放在底部有孔的木箱或花盆內(nèi),埋于地下或置于比較穩(wěn)定的低溫處即可。另外,在降雪較多的地區(qū)進(jìn)行層積催芽,可以用雪和碎冰代替濕沙等濕潤物,催芽效果也很好,該法適用于大多數(shù)針葉樹種。
層積催芽的天數(shù)是影響催芽效果的重要因素,時(shí)間太長太短對育苗生產(chǎn)均有不利影響。不同樹種,要求層積催芽的日數(shù)不同,如檜柏200d,女貞60d,應(yīng)根據(jù)不同樹種來確定適宜的天數(shù)(表3-2)。
表3-2 部分樹種種子低溫層積所需時(shí)間表
樹種
所需時(shí)間(月)
樹種
所需時(shí)間(月)
女貞、櫸樹
白蠟、復(fù)葉槭、山桃、山杏
山丁子、海棠、花椒、銀杏
榛子、黃櫨
2
2.5-3
2-3
4
核桃楸
椴樹
水曲柳
紅松
5
5(變溫)
6(變溫)
6-7(變溫)
層積催芽注意事項(xiàng):第一,要定期檢查種沙混合物的溫度和濕度,如果發(fā)現(xiàn)問題,要及時(shí)設(shè)法調(diào)節(jié)。第二,要控制催芽的程度,以種子裂嘴達(dá)30%左右即可播種。到春季要經(jīng)常觀察種子催芽的程度,如果已達(dá)到所要求的程度,要立即播種或使種子處于低溫條件,以控制胚根的生長。如果種子發(fā)芽不夠,在播種前1-3周把種子取出用較高的溫度(18-250C)催芽;第三,催過芽的種子要播在濕潤的圃地上,以防回芽。
(2)變溫層積催芽 即采用高溫和低溫交替進(jìn)行催芽的方法。高溫和低溫是相對的概念,高溫期溫度一般控制在20-25℃,低溫期溫度一般控制在0-5℃。催芽前應(yīng)對種子進(jìn)行消毒和浸種,在變溫層積催芽過程中要加強(qiáng)水分管理。有些種子用低溫層積催芽所需的時(shí)間很長,用變溫層積催芽可大大縮短催芽的時(shí)間。
變溫之所以能加快種子發(fā)芽速度,是因?yàn)樽儨乇群銣馗m于林木種子所長期經(jīng)歷的自然條件,可使種皮伸縮受傷,剌激酶的活動(dòng),使呼吸作用加強(qiáng),因而對種子發(fā)芽起到了促進(jìn)作用。所以生產(chǎn)上由于種種原因(如種子來的晚)來不及普通層積等,往往采用變溫層積催芽來處理種子。如黃櫨種子可在300C溫水中浸種24h,混沙后在20-250C的條件下放置4晝夜,再把種沙混合物移到寒冷地方,直到混合物開始結(jié)冰時(shí),再把它移到溫暖的屋子里,4d后再移到寒冷的地方,這樣反復(fù)5次,只需25d,即可完成催芽過程。用普通層積法催芽,則需要120d。
3.藥劑催芽
用化學(xué)藥劑、微量元素、植物激素等溶液浸種,可以加強(qiáng)種子內(nèi)部的生理過程,解除種子休眠,促進(jìn)種子提早萌發(fā),使種子發(fā)芽整齊,幼苗生長健壯。
(1)化學(xué)藥劑催芽 常用的化學(xué)藥劑主要是酸類、鹽類和堿類,如:濃硫酸、稀鹽酸、小蘇打、溴化鉀、硫酸鈉、硫酸銅、鉬酸銨、高錳酸鉀等,其中以濃硫酸和小蘇打最為常用。車梁木、黃連木、烏桕、花椒等種皮上有油質(zhì)或蠟質(zhì)的種子,用1%蘇打水浸種,有較好的催芽效果。漆樹、鳳凰木等種皮堅(jiān)硬的種子,可用濃硫酸處理,以腐蝕種皮,增加透性。
(2)植物激素和微量元素催芽
植物激素和微量元素,如赤霉素、2,4-D、吲哚乙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、激動(dòng)素及硼、鐵、銅、錳、鉬等,對種子都有一定的催芽效果。但所需濃度和浸種時(shí)間要經(jīng)過試驗(yàn),催芽時(shí)要慎重。據(jù)黑龍江省林科所的材料,用2,4-D0.1-0.5mg/L處理花曲柳種子,可提高發(fā)芽率30%-45%;濃度增至10mg /L無效;濃度達(dá)100mg/L時(shí)產(chǎn)生藥害。
4.其它催芽方法
用各種物理方法擦傷種皮,以利種子吸水,可大大促進(jìn)皮厚堅(jiān)硬種子的發(fā)芽,如北京植物園將油橄欖種子頂端剪去后播種,獲得了44.7%的較好發(fā)芽率。生產(chǎn)上常將種子與粗沙、碎石等混合攪拌(大粒種子可用攪拌機(jī)進(jìn)行),以磨傷種皮。在國外目前已有專門的種子擦傷機(jī)。
近年來,種子催芽處理技術(shù)又有了一些新的發(fā)展,主要有以下幾個(gè)方面:①汽水浸種(aerated water soaks),將種子浸泡在不斷充氣的4-50C水中,并保持水中氧氣的含量接近飽和,能加速種子發(fā)芽。②播種芽苗(germinant sowing)或稱液體播種(fluid drilling),即在經(jīng)汽水浸種時(shí),水溫保持在適宜發(fā)芽的溫度,直到胚根開始出現(xiàn),這時(shí)種子懸浮在水中,將其噴灑在床面,故稱液體播種。據(jù)研究,該方法能使經(jīng)層積催芽60d后的火炬松種子在 4-5d內(nèi)發(fā)芽長出胚根,而且發(fā)芽很整齊。③滲透調(diào)節(jié)法(priming),該方法用滲透液處理種子時(shí),使種子處于最適宜的溫度,但又能控制不讓其發(fā)芽,等到播種后發(fā)芽更迅速、更整齊。最常用的滲透液為聚乙二醇,簡稱PEG(polyethylene glycol)。④靜電場處理種子,據(jù)對剌槐種子研究,經(jīng)靜電處理后的種子萌發(fā)生理指標(biāo)和苗木生長情況均發(fā)生變化,種子導(dǎo)電率比對照降低,呼吸強(qiáng)度、脫氫酶活性、活力指數(shù)均比對照提高,用處理后的種子育苗,苗高、地徑、生物量、合格苗產(chǎn)量都有提高。⑤稀土液處理,采用稀土液對油松種子進(jìn)行浸種后發(fā)現(xiàn),稀土溶液能提高油松種子的活力指數(shù)、發(fā)芽率、發(fā)芽勢,同時(shí)還能提高萌發(fā)種子的呼吸速率和過氧化氫酶活性,促進(jìn)種子可溶性糖的變化,提高種子中氨基酸的含量。
四、防鳥防鼠處理
1.防鳥處理 松柏類種子發(fā)芽時(shí)頂殼出土,往往受到鳥的危害,鳥啄食種殼,折斷幼芽。生產(chǎn)中往往用鉛丹將其染成紅色,避免出苗時(shí)被鳥啄食。鉛丹與種子的比例一般為1∶10。另外,在出苗時(shí),采用遮蓋幼苗,或驅(qū)趕、恐嚇等辦法防鳥害。
2.防鼠處理 一般殼斗科樹種播種后出苗前往往受老鼠的危害。生產(chǎn)中往往用煤油或磷化鋅拌種,減少鼠害。防鼠害的另一措施是先用滅鼠藥滅鼠,然后再播種。