第四章种子的催芽doc

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  第四章 种子的催芽 第一节 种子的催芽 一、种子催芽的意义 种子通过催芽不但可以解除休眠，而且可使幼芽适时出土，出土整齐，并提高杨圃发芽率的同时还可增强苗木的抗性（抗病、抗旱、抗热、抗寒），提高苗木的产量和质量。因此，播种前进行催芽，在育苗、造林工作中有很重要的意义。 春播时，种子如果不经过催芽，要比较长时间才能发芽出土（如核桃要经过2—3个月，刺槐硬粒种子有时要第二年才能出土）。同时，一定会损失许多种子，造成缺苗断苗现象，特别是在北方，因出土晚，出土的苗木正遇高温干燥时期，使苗木遭受灼伤，也容易感染病害，而造成育苗工作的失败。 二、催芽的方法 （一）层积催芽 1．层积催芽是把种子与湿润物混合或分层放置，促进其达到发芽的方法，称为层积催芽。这种方法在生产中大范围的应用。如红松、桧柏、椴树、白蜡、水曲柳、元宝枫、复叶槭、杜仲、枫杨、女贞、栾树、车梁木、山楂、山定子、海棠、黄栌、榛子以及南方的樟、楠、，都能够使用此法，催芽效果良好，不过需时较长。 层积催芽的过程对种子起啥作业？ 第一，种子在层积催芽过程中解除了休眠。种子通过层积催芽，软化了种皮，增加了透性，特别是渗透性弱的种子，在萌动时氧气不足，致使不能发芽。而在低温条件下，由于氧气溶解度大，这样就可保证种胚在开始增强其呼吸活动时所必需的氧气，从而解除了休眠。 第二，低温层积催芽还能使种子内含物质发生变化。据东北林学院植物生理教研室对红松种子的研究证明：未经层积催芽的红松干种子的外种皮、内种皮、胚乳及胚存在一种抑制发芽的物质（干种子各部浸出液），把它用于油菜种子使油菜种子不能发芽，用于已催芽的红松离体胚也使其生长不良。而经过层积催芽的种子，这种抑制物质已趋消失，它的浸出液对油菜种子发芽和红松离体胚的生长均无明显影响。又据卡瓦氏对休眠的苹果种子的研究认为，在低温层积催芽的过程中，存在于种皮的生长抑制物质大幅度减少，而生长刺激物质有所增高。 总之，在低温层积催芽过程中能消除导致种子休眠的抑制物质，同时还可增加生长刺激物质，因而有利于发芽。 第三，对于要经过后熟的银杏等树种的种子，在层积催芽过程中，胚明显长大，经过一段时间，胚即长到应有的长度，完成后熟过程，种子即可萌发。 第四，种子在层积催芽过程中，新陈代谢的总的方向和过程与发芽是一致的。根据研究材料查明，山楂种子在进行层积催芽时，种子内的酸度和吸胀能力提高。铅笔柏的种子层积催芽后，脂肪、蛋白质的含量降低，氨基酸的含量增加，过氧化氢弹酶的活动能力增加一倍，胚乳中的养分转移到种胚中去。又有研究材料证明，通过层积催芽，提高了水解酶和氧化酶的活动能力，并使复杂的化合物转变为简单的可溶性物质。 2．层积催芽的条件 种子催芽必须给其创造适宜的温度、湿度和通气条件。 层积催芽的温度因各树种生物学特性不同，对温度的要求也有差异，多数林木种子（特别是北方地区的种子）要求一定的低温条件。一般是稍高于0℃，变动在0—10℃之间。低温有利于破除种子的休眠，且呼吸弱、养分消耗少。我国大多数地区秋天成熟的种子，到第二年春天发芽以前，都会遇到它们所要求的低温。所以，在低温下催芽是符合自然规律的。 层积催芽时，要用间层物和种子混合起来（或分层放），给种子创造适宜的湿润环境和通气条件。泥炭、蛭石和砂子等都可作为间层物。泥炭和蛭石都能含有很多水分，同时又有良好的通气条件，所以是比较理想的间层物。没有泥炭等，可用无粘粒河砂，如用一般的砂子，应将其中的粘粒洗去，以防通气不良，影响催芽效果。砂子的湿度应为其含水量的60%，以用力握湿砂成团，但不滴水即可。 层积催芽还必须有通气设施，以流通空气。种子数量不多可用秸秆作通气孔，种子数量多时可设置专用的通气孔。 新采集的种子因含水量高，即时催芽，比经过长期干燥再进行催芽效果要好。当然，树种不同，这些条件对种子催芽的影响也有较大的差异。 3．层积催芽的方法 （1）层积催芽 处理大量种子时，一般可在室外挖坑进行层积催芽，排水良好的地方挖坑，坑深度应根据当地的天气特征情况而定，原则上要在下水位以上，而且应保证种子在催芽期间所要求的温度范围。例如，在北京地区一般以60—80厘米即可。宽度一般以1米左右为宜。长度随种子数量而定。坑底铺10厘米左右的湿砂层或铺河卵石或做专门的木支架，在其上仍要铺数厘米厚的湿砂。 如果是干种子，在催芽前可先用温水（45℃左右）浸种一昼夜，并进行种子消毒。然后将种子和砂子按1∶3的比例（容积比）混合，把种砂混合物放入坑内，其厚度视坑深而异，一般不超过50厘米。当种砂混合物放到距坑沿10—20厘米时为止，其上再覆砂，最后用土培成层脊形，坑中央隔一定距离要插一束秸秆或放入专门的木制通气孔（靠近种砂混合物的部分要用铁线网制成），以流通空气。后者还可在孔内放入温度计，以便检查温度变动情况。坑的四周要挖小沟，以便排水。 （2）变温层积催芽 变温层积催芽法是用高温和低温交替进行催芽方法。有些树种的种子如红松和水曲柳种子，只用低温则需时较久，如用变温则效果好，需时短。变温层积催芽的时间和温度也因树种而异。 红松种子用45℃温水浸种3—5昼夜，每天用同样温度的水换水一次，待自然冷却，然后消毒并与湿砂混合。经过高温（25℃左右）1-2月，低温（2—4℃左右）2—3月的变温层积催芽，就可以完成催芽工作，这样比室外低温催芽时间快速缩短。这种方法，高温阶段对种子需要常翻动、喷水并定期变温，所以比较费工，成本比较高。 黄栌种子用30℃温水浸种一昼夜，然后混以湿砂，使种子在4昼夜处于12—15℃的温度，以后将种砂混合物移到寒冷的地方，直到混合物开始结冻时，再将它移到温暖的屋子里，4天后，又到寒冷的地方，这样反复5次，只需25天就可以完成种子的催芽。而用通常的层积催芽法，需80—90天。 （3）混雪催芽 混雪催芽也是层积催芽的一种类型，在冬季积雪多的地区能够使用。如黄波罗、云杉、冷杉、落叶松等种子均可用混雪催芽。 选择排水良好，背阴积雪处挖坑，坑深40厘米，长、宽根据种子数量而定，坑壁四周也可镶板，以防鼠害。当冬季积雪不融时，先在坑底放些雪，然后把种子与雪按容积比1∶3的比例混合均匀（或种、砂、雪按1∶2∶3混合），把混合物放入坑内，上面培成雪丘，并盖草帘。春季逐渐撒去积雪，仍盖草帘，并根据种子发芽情况控制好温度，经过混雪催芽的种子发芽早，发芽率高，耐寒力强（见表4—1）。 表4—1 落叶松混雪层积催芽试验 处理方法 开始发芽 天 数 发芽终了 天 数 发芽率 （%） 备 注 混雪混砂 催 芽 8 23 75 ①吉林省江南苗圃的资料 未混雪 催 芽 15 31 65 ②催芽51天 4．层积催芽期间的管理和日数 在层积催芽期间，要按时进行检查种子催芽的情况，在温度比较高时（特别是进行变温催芽）要进行翻倒，还可通过撤除或加盖覆物来调节温度。湿度不足时要增加水分，并注意通气条件，发现有霉烂现象时，应立即取种换抗。此外，要注意防除动物危害。 层积催芽法，在播种前1—2周左右要检查种子的催芽情况，如果未达到一定的要求的程度，应将种子移到温暖处催芽。当“裂嘴”的种子数达到30%以上时，即可播种。 不同树种种子层积催芽的日数不同。同一树种又因所采用的方法不同，而催芽天数也有较大的差异。部分树种种子层积催芽日数见表4—2。 （二）水浸催芽 1．种子吸胀 浸种的目的是使种子预先吸足发芽所需要的水分而膨胀。种子的吸水速度因种皮结构，内含物成份，含水量高低、水温和气温高低等的不同而有差异。例如种皮薄的比厚而坚硬的吸水快，含水量低的种子比含水量高的种子吸水快，温度高时比低时吸水快。种子吸水量的多少，主要根据种子特征和浸种时间。各种林木种子发芽所需水分的多少，因内含物成分不同而异。含蛋白质多的种子比含淀粉多的种子吸 水量多。一般种子吸水量达到种子本身干重的25—75%，就能开始发芽。吸水过多，对种子发芽而不利，因水多，空气不流通，种子的呼吸作用受到防碍。 表4—2 种子层积催芽天数 树种 催芽天数 树种 催芽天数 红松 150—300 车梁木 100—120 白皮松 120 核桃楸 150 桧柏 200 女贞 60 椴树 150 山楂 240 水曲柳 150—180 黄栌 120 白蜡 80 榛子 120 复叶槭 80 山定子、海棠 60—90 黄波罗 50—60 山桃、山杏 80 杜仲 40 花椒 60—90 文冠果 100 沙枣 60 2．浸种的水温 浸种的水温对催芽效果有影响。一般为了使种子尽快吸水，常用热水浸种，但水温太高会对种子有伤害。当然，不同的树种要求浸种的水温差异较大，凡种皮坚硬，含有硬实的树种，如刺槐、皂荚、合欢、南洋楹、相思树等，可用70℃以上的高温水浸种。一般种（果）皮较厚的种子，如元宝枫、枫杨、苦楝、君迁子、紫穗槐等，可用60℃左右的热水浸种。油松、赤松、黑松、侧柏、杉木、湿地松、木麻黄、臭椿、文冠果等，可用40—50℃的温水浸种。凡种皮薄、种子本身含水量较低的树种如泡桐、法桐、桑等，用30℃左右的水或冷水浸种，对于含有硬粒的刺槐种子，采用逐次增温浸种的效果很好。即选用60℃的热水浸种，自然冷却继续浸种一昼夜后，把已膨胀的种子选出进行催芽，余下的用80—90℃高温水浸种（浸种时注意搅拌），自然冷却继续浸种一昼夜，选用膨胀的种子进行催芽，以后再用同样方法处理1—2次即可。这样逐次增温浸种，分批催芽，即节约种子，又可使出苗整齐。 水温对种子的影响，与种子和水的比例，以及种子受热是否均匀等都有密切的关系。水温相同，种子与水的比例不同，种子受热的差异也异。浸种时种子与水的容积比例为1∶3为宜，将水倒入盛种子的容器中，并注意边倒边搅拌。特别是用热水浸种，更要注意均匀搅拌，再使其自然冷却。 3．浸种的时间 浸种时间的长短，视种子特性而定，大多数种子为1—3昼夜，种皮薄的可缩短为数小时，种（果）皮坚硬的如核桃，可延长到5—7天左右，检查大粒种子的吸水程度可将种粒切开，观察横断面吸水程度来掌握适宜的浸种时间。一般有3/5的部位吸收水分即可。必须指出，浸种时间过长，不仅种子吸水过多，而且种子内贮藏的可溶性养分容易外渗（当水面出现一层泡沫时，即说明可溶性物质已渗出），易受病原菌感染，影响种子的生活力。凡浸种时间超过12小时，都应换水（冷水）。因为种子含有杂质，跟着时间的延长，水中有害于人体健康的物质及二氧化碳逐渐增多；而氧气慢慢地减少，以及水中种子浸涤出抑制物质的浓度也逐渐增高，这一些因素对种子萌芽不利。换水次数每天1—2次。生产实践证明，对泡桐等杂质多以及易发粘的小粒种子，浸种过程中还需要注意淘洗和揉搓。要求淘洗的水直到很清亮时为止，否则催芽效果不好。 4．催芽 浸种后进行催芽，催芽的方法有二：第一种方法将湿润种子放入无釉的泥盆（泥盆可渗透水，不会在底部积水）中，用可通气的物品（如湿润的布等）加以覆盖。放在温暖处催芽，每天用温水淘洗种子2—3次，直到催芽程度达到一定的要求时为止。另一种方法可用层积催芽法，把经过水浸的种子，捞出混以三倍湿砂（砂的湿度仍以其饱和含水量的60%），为了保持种子的湿度上面要加以覆盖，再将混合物放在温暖处催芽。无论采用哪一种方法，在催芽过程中，一定要注意温度、水分和通气条件。 （1）以温度而言，温带的林木种子一般在25℃左右时发芽快而整齐，如果超过35℃发芽即受抑制，甚至灼伤幼芽。因此，催芽的温度以不超过25℃为宜。 （2）要保证使种子有足够的水分，水分不足时要喷水。但是也要避免水分过多，因为水分过多种子容易腐烂。 （3）催芽还要充足的氧气，因为种子发芽时呼吸作用旺盛，有较好的通气条件利于进行有氧呼吸。有氧呼吸产生的能量大，利用种子内的养料比较经济，同时有氧呼吸才能形成新细胞和分化生长新器官。因此，对于混砂催芽的种子，种砂混合物堆积不能太高。并要注意按时进行检查。 用以上方法催芽，发芽快的树种约经2—3天（如刺槐），发芽慢的约7—10天（如泡桐、苦楝等）。当“裂嘴露白”的种子数达30%即可播种。 （三）药剂浸种催芽 用化学药剂（小苏打、对苯二酚、溴化钾），微量元素（硼、锰、锌、铜），植物激素如赤霉素，类似生长素（吲哚丁酸、吲哚乙酸、萘乙酸，2，4—D）等溶液浸种，可以解除种子休眠，加强种子内部的生理过程（酶的活动，养分的转化，胚的呼吸作用等），促进种子提早萌发，

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