园艺苗木生产技术
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项目六 种子的采集、调制与贮藏

学习目标

知识目标

1.了解实生苗的特点及利用。

2.熟悉采种母株的选择、种子成熟的标志。

3.掌握取种的方法、种子贮藏方法。

能力目标

1.会选择母树。

2.会进行种子采集、脱粒、净种与分级。

3.会进行种子干燥与贮藏。

素质目标

1.培养学生学习能力、计划能力和分析解决问题能力。

2.培养学生沟通能力和团队合作精神。

资讯平台

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,营养物质也在不断地积累,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。

1.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,不宜贮藏,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,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、红松、桂花等少数树种。大多数树木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。

2.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 干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活力2~15年,如山楂、山定子、山杏、山桃、杜梨等。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,如我国20世纪60年代在辽宁发现的已过千年的莲子,在北京播种发芽。

知识窗

影响种子贮藏寿命的因素

(1)种子本身特性 不同园艺植物的种子,其种皮结构特点、内含物等不同,种子寿命也不同。凡种皮坚硬、致密、通透性差的种子,寿命较长,如法国巴黎博物馆存放155年的合欢种子仍具有发芽能力;含脂肪、蛋白质多的种子寿命长些,如松属及豆科种子;含淀粉多的种子寿命较短。

(2)种子含水量 含水量低的种子呼吸作用微弱,抵抗外界不良环境的能力强,从而利于种子贮藏生活力的保持,而含水量高的种子则相反。一般种子含水量在4%~14%。含水量每降低1%,种子的寿命可延长1倍,但并不是越低越好。要长期保持种子的生活力,延长其寿命,必须使种子的含水量保持在安全含水量(或标准含水量,指维持种子生活力所必需的含水量)范围内。如油松种子在贮藏温度不超过5℃、含水量为9%~10%的条件下寿命为4年;在贮藏温度不超过30℃、含水量为7%~8%的条件下寿命为2年。

(3)温度 在贮藏过程中,温度高,种子呼吸作用强,则加速种子内贮藏营养物质的转化,缩短种子寿命;而温度过低会使种子遭受冻害,引起种子死亡。因此一般种子贮藏的适宜温度是0~5℃。如山定子在5℃、含水量为8%~9%的条件下寿命为4年;在15℃、含水量为8%~9%的条件下寿命为3年;在30℃、含水量为8%~9%的条件下寿命为2年。

(4)空气的相对湿度 贮藏地点相对湿度的高低变化可以改变种子的含水量和生命活动状况,从而影响种子的寿命。一般情况下,空气的相对湿度要根据种子的安全含水量来定。安全含水量高的种子应贮藏在湿润条件下;安全含水量低的种子则贮藏在干燥条件下。贮藏时相对湿度控制在50%~60%时,有利于大多数种子的贮藏。

(5)通气条件 通气条件对种子生活力的影响程度同种子本身的含水量有关。含水量低的种子,呼吸作用本来就很弱,在不通气条件下,能较长久地保持生活力。若将种子贮藏于其他气体(氢、氮、一氧化碳)中,也可减弱氧的作用,利于种子贮藏。而含水量高的种子,由于其呼吸作用强,需氧量大,如果通气不良,会导致种子进行无氧呼吸而腐烂,所以在贮藏时必须具备适当的通气条件。

(6)病虫害 昆虫、鼠类和微生物都直接危害种子,影响种子的贮藏寿命。在通常情况下,将种子贮藏在干冷通风的地方有利于降低病虫为害。

三、种子的采集

1.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,要作好标记,建立档案。

2.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。主要砧木种子采收时期见表3-1。

表3-1 主要果树砧木种子采收时期、层积天数和亩播种量

❶1亩=666.7m2

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,甚至完全丧失生活力而无法使用。

3.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,如槐树、水曲柳、槭树、椴树、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、干燥、分级等。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。

1.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。脱粒方法如下。

(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。

2.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,以提高种子纯度的处理方式。净种的方法如图3-1所示。

图3-1 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比重不同,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宜太长,水选好的种子要立即阴干。

③筛选:应用不同孔径的筛子,筛去和饱满种子不同体积的夹杂物和瘪粒。

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。

3.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。

贮藏方法

种子的贮藏方法有很多种,如干藏法、湿藏法、低温贮藏法等,应根据不同园艺植物种子特性,分别采取不同的贮藏方法。

(1)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。

(2)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。

(3)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,如板栗、核桃、樱桃等。主要方法有露天埋藏、室内堆藏、窖藏、水藏。

①露天埋藏

a.选址:选择地势高燥、排水良好、土质疏松、背风的地方。

b.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。

c.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厚的湿沙填满坑,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3-2)。

图3-2 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

a.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。

b.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,根据种子和湿沙的厚度。

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,将种子和湿沙混合后放入池内。

种子数量较少时:将种子和湿沙混装在木箱、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

a.选址:选择地势干燥、阴凉、排水良好处,四周挖排水沟。

b.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。

④水藏: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。

项目实施

任务3-1 采集与调制种子

1.布置任务

(1)教师安排“银杏(京桃)种子采集与调制”任务,指定教学参考资料,让学生制订任务实施计划单。

(2)学生自学,完成自学笔记。

2.分组讨论

(1)学生分组讨论,探究自学中存在的问题,交流心得体会。

(2)教师答疑,引导学生制订实施计划。

3.任务实施

学生按照小组制订的实施计划实施任务。

4.实施总结

(1)任务完成后,组织各组学生进行现场交流,探究自学中存在的问题,交流心得体会。

(2)教师答疑,点评。

(3)学生查找任务实施中存在的不足,并提交任务实施单。

任务3-2 种子的贮藏

1.布置任务

(1)教师安排“银杏(京桃)种子贮藏”任务,指定教学参考资料,让学生制订任务实施计划单。

(2)学生自学,完成自学笔记。

2.分组讨论

(1)学生分组讨论,探究自学中存在的问题,交流心得体会。

(2)教师答疑,引导学生制订实施计划。

3.任务实施

学生按照小组制订的实施计划实施任务。

4.实施总结

(1)任务完成后,组织各组学生进行现场交流,探究自学中存在的问题,交流心得体会。

(2)教师答疑,点评。

(3)学生查找任务实施中存在的不足,并提交任务实施单。

问题探究

选择本地区有代表性的主要园艺植物种子5种,编写采集、调制和贮藏作业单。

拓展学习

种子脱粒

1.球果类脱粒

易开裂的球果,如油松、侧柏、云杉、落叶松、白皮松等,采后放在阳光下晾晒,常翻动,待鳞片开裂后,用木棍敲打,使种粒脱出;不易开裂的球果,如马尾松、樟子松含松脂较多,可将球果堆积起来,浇淋2%~3%的石灰水或草木灰水,每隔1~2d翻动一次,经6~10d,球果变黑褐色时,摊开曝晒,果鳞开裂,即可脱出种子。冷杉球果高温下易分泌松脂,就摊在通风背阴处阴干,每天翻2~3次,几天后即可脱出种子。

2.干果类脱粒

含水量低的蒴果(如丁香、金针菜、紫薇等)、荚果(如豌豆、紫穗槐等)、蓇葖果(绣线菊、珍珠梅和八角茴香等),采后可直接摊开曝晒3~5d,常翻动,辅以木棍敲打,即可脱出种子;对于皂荚,可用石磙压碎荚皮脱粒;含水量高的蒴果(如杨、柳等)和坚果(如栎类、板栗、榛子等),应放入室内或阴凉处阴干,常翻动,数天后敲打即可脱出种子;白蜡、臭椿、枫杨、槭树等翅果,不必脱去果翅,干燥后清除混杂物即可。对于杜仲、榆树、牡丹、玉兰等,则只能阴干。

3.肉质果类脱粒

果皮较厚的大粒肉质果,如核桃、山杏、山桃、银杏等采用堆沤法,即将果实堆积起来,盖草、浇水,保持一定的温度,待果皮软化腐烂后搓去果肉取种;果皮较薄的中小粒肉质果,如山定子、樟树等,采用浸沤法,将果实放在水中浸沤,果实软化后,捣碎或搓出果肉,反复冲洗,即可取出纯净种子;果肉松软的肉质果,如樱桃、葡萄、欧李、枸杞等,可直接用木棍捣烂果实,水洗取种;果皮较难除净的肉质果,如苦楝等,可用石灰水浸沤一周左右,果肉软化后,捣碎或搓去果肉取种。

复习思考题

1.为什么种子要进行适时采收?草本植物和乔灌木植物常用的采收方法有哪些?

2.种子调制包含哪些内容?请简要说明种子调制的方法。

3.简述影响种子贮藏的因素,并说明园艺植物种子常用的贮藏方法。