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文档简介

1、种苗学种子: 在植物学上是指由胚珠发育而成的繁殖器官。种子的基本结构包括胚、胚乳和种皮三部分。林木种子:指一切可以用于直接更新造林或培育苗木的繁殖材料,包括植物学意义上的种子,果实,枝、叶、茎尖、根等营养器官,组织,细胞,细胞器,人工种子等。(1) 真种子:真种子系植物学上所指的种子,它们都是由胚珠发育而成的,如刺槐、相思、银杏以及松柏类等。(2) 类似种子的果实: 某些植物的干果,成熟后不开裂,可以直接用果实作为播种材料。如山毛榉科(如板栗和麻栎)的坚果、蔷薇科的内果皮木质化的核果、槭树和白蜡树属树种的翅果等。 以上两类在林业生产上经常通称为种实。(3) 用以繁殖的营养器官:如种条、地下茎、

2、匍匐茎、根系、叶片、腋芽、针叶束等。(4) 植物人工种子:用植物组织培养的方法,诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构,包裹上人造种皮,制成人工种子,将其用适当方法保存起来用以代替天然种子传播。在适宜条件下能够发芽出苗,长成正常植株。 苗木(Nursery stock) : 指由林木种子繁殖而来的具有完整根系和茎秆的造林材料。苗木类型: 按繁殖材料分:实生苗、营养繁殖苗、 插条、插根、压条、埋条、根糵、插叶、嫁接苗 按造林时根系状况:裸根苗、容器苗 按苗木培育年限:1年生苗、多年生苗、播种苗、留床苗、移植苗、形体苗 按苗木培育规格:标准苗、大苗 按育苗环境:试管苗、温室苗、大地苗 其

3、他:有土苗、无土苗;等外苗、合格苗、目标苗和最优苗苗圃:培育苗木的地方。苗圃类型:根据苗圃生产苗木的用途或任务:森林苗圃、园林苗圃和其它专门苗圃、果树苗圃、特种经济林苗圃、防护林苗圃及实验苗圃等。 根据使用年限的长短: 固定苗圃和临时苗圃 根据苗圃育苗面积的大小: 大型苗圃面积在20 hm2以上(不含20 hm2);中型苗圃苗积在7-20 hm2(含20 hm2); 小型苗圃面积在7 hm2以下(含7 hm2)。种苗学(苗木培育学):是研究良种壮苗培育原理与技术的科学。即研究林木种子生产经营和壮苗培育全过程的理论和技术的科学。1、自然更新 2、人工更新 (1)直播造林(2)插条、埋干造林(3)

4、 植苗造林良种:指遗传品质和播种品质都优良的种子。壮苗:指生根能力强、抗性强、移植和造林成活率高、生长快的优良苗木。种子园:指用优树无性系或家系按设计要求营建、实行集约经营、以生产优良遗传品质和播种品质种子为目的的特殊人工林。第一章 林木结实第一节 林木种子及良种的概念一、林木种子的概念 种子的涵义通常包括两个方面,即植物学意义上的概念和林业生产上的概念。(一)植物学的种子 1、概念:是从植物胚胎学的角度出发,指的是高等植物(即种子植物)由胚珠发育而成的繁殖器官。 2、意义:这种繁殖器官可以认为是植物界在长期发展过程中达到高级阶段的产物,其形态构造和生理机能对植物种族的绵延和传播具有特殊的优越

5、性。3、特点: (1)一般种子具有一个完整的胚,它是一株幼小植株的雏形,在适宜条件下能迅速发芽生长成为正常的植株; (2)在成熟期间母株已为胚贮备足够数量的营养物质,以供胚在萌发期间恢复生长时及时吸收利用; (3)植物种子一般都具有保护构造,使胚不易受到损害; (4)种子外部的各种附属物,有助于种子的自然传播; (5)种子具有休眠特性,使幼苗生长避免不利环境条件的影响。 由于种子具有以上特点,使种子植物在地球上到处广泛分布,繁荣昌盛,在自然群落中占有绝对优势。(二) 林木种子 指一切可以用于直接更新造林或培育苗木的繁殖材料。 包括植物学意义上的种子,果实,枝、叶、茎尖、根等营养器官,组织,细胞

6、,细胞器,人工种子等。 但是对于大多数树种来说,主要的繁殖材料还是植物学意义上的种子或果实二、林木良种的概念 良种是指遗传品质和播种品质都优良的种子,目前林业实践中,已经把良种概念扩大到一切具有优良遗传品质和播种品质的繁殖材料上。 遗传品质指繁殖材料的遗传特性,主要通过引种、选种、杂交育种和遗传转化来实现,良种基地是良好遗传品质的载体。优良遗传品质主要表现在用此繁殖材料造林形成的林分具有速生、丰产、优质、抗逆性强等特点。 播种品质主要指种子物理特性、 种子发芽能力等,通过适时合理采种、调制、贮藏和催芽处理等来实现。 遗传品质是基础,播种品质是保证,只有在两者都优良的情况下才能称为良种。 1、林

7、木的优质种子应具备的基本条件 (1)纯净一致(即纯净度高)(2)饱满完整(3)健全无病虫(4)生活力强 2、获得良种的途径:首先,必须建立林木良种地基。其次,在种子收获、脱离、曝晒、搬运、贮藏及加工等整个生产过程中,要严防差错损伤,这样才能生产出优质、符合规格的林木良种。 第二节 林木发育期及结实年龄一、林木发育期 小周期:每个树木每年随着气候的季节性变化,表现出一定的物候特征。 例如,芽苞开放、营养器官生长、开花、结实、生长结束(封顶)、进入休眠期,称为年周期或小周期。 可分为:生长期:从萌芽到生长停止。 休眠期:进入休眠状态到来年萌芽。大周期:从种子萌发到林木老死 。 林木在大周期中,有几

8、个不同的生长发育时期。从论述林木结实规律的角度,分为四个时期。 幼年期:从种子萌发开始到开始结实为止 青年期:从第一次开花结实开始到大量结实为止 壮年期:大量结实开始到衰退为止 老年期:结实衰退开始至树木死亡(一)幼年期 特点: 1、形体建造阶段,纯粹营养生长;2、发育阶段年幼,可塑性大、适应性强、抗性弱、比较容易生根。 3、适于营养繁殖 任务:促进种子萌发和幼苗幼树的生长,加强抚育管理。 不结实原因: 1、形态未建成 (此时生殖器官尚未形成)2、营养物质积累不足 3、环境条件不满足(二)青年期 特点:(1) 此时能够形成生殖器官与性细胞,已开始开花结实,但仍然以营养生长为主。 (2)生长较快

9、,树冠的分枝增加快,冠幅扩大快,根系生长也快。 (3)母树以营养生长为主,逐渐转入与生殖生长相平衡的过度时期。 (4)母树的可塑性逐渐减小(5)母树结实量不多,有时空粒较多,但果实种粒大。 (6)青年期的种子可塑性大,是引种的好时期。任务:加强抚育管理,疏伐,改善光照条件。(三) 壮年期 (结实盛期) 特点:(1)母树大量结实,种子质量好,种粒饱满,产量高,是采种的最佳时期。 (2)结果枝生长和根系生长都达到高峰,母树的冠幅扩大。 (3)母树对养分、水分和光照的要求高,对不良环境条件抗性强。 (4)母树的可塑性大大减弱,生物学特性较稳定。任务:加强林分管理,搞好种实采集、处理、贮藏。(四)老年

10、期 特点:(1)母树失去可塑性,生理作用明显衰退。 (2)新生枝的数量显著减少,母树主干枝末端和小侧枝开始枯死。 (3)抗性下降,易患病虫害。(4)结实量大减,种粒小。 此期的母树在造林上已无应用价值。二、林木开始结实年龄 影响林木开始结实年龄的因素 (1)树种特性:乔木树种- 晚;阔叶树种-早;针叶树种-晚;灌木树种-早 (2)林分和林木状况:1、天然林人工林(人工林20 年,天然林80140年) 2、林内林缘孤立木 3、营养繁殖林分实生林。如嫁接核桃苗3-4四年可结实,实生核桃树10年结实。 4、优势木比被压木、落后木 (3)环境条件: 光照条件、温度条件、水分条件、土壤理化条件。光、热、

11、水、养好的,结实早 通过以上分析可以得出一个结论:改善营养条件和光照条件能促进林木提早结实。三、林木结实周期性 (一)概念(1)大小年:一般把结实多的年份叫做大年(丰年或种子年),结实量中等的年份叫平年,结实量很少或没有产量的年份叫小年(歉年)。 (2)林木结实周期性:林木结实丰产年和歉收年交替出现的现象称之。 (3)间隔期:两个丰年之间的间隔年数称为间隔期。间隔期的长短,因树种或环境条件不同而异。 (二)结实周期性产生的原因 1、营养问题 大量结实,影响了当年的花芽分化和果枝的形成。首先:使当年的花芽分化不能正常进行。 因为:花芽分化需要有足够的蛋白质供应。 在这种情况下,使花芽不能充分发育

12、。花期会使生殖细胞繁殖力下降,减少授粉率,以致减低幼果的着果率,因此出现落花、落果现象。 其次:降低了新枝梢生长,影响了果枝的形成或形成果枝少。 由于养分的过分消耗,抑制了根系的代谢与吸收功能;根系的活动受到抑制,反过来又影响枝梢生长与叶片的光合作用,因而降低了新枝梢的生长,影响果枝的形成或形成果枝少。2、内源激素的影响 成花激素(赤霉素类)起促进花芽形成的作用,抑花激素则起抑制花芽形成的作用。 当两者的含量在林木体内达到平衡状态时,才有利于形成花芽。种子中抑花激素的含量较多,大年使成花激素和抑花激素的比例失调,花芽分化受到拟制。 3、环境条件 林地土壤养分与水分不足使花芽分化、发育受到不良影

13、响,出现落花、落果,降低结实量。(三)*调节林木结实周期性的措施: 调整林分密度和施肥等措施; 控制每年的结实量。如遇到开花结实过多的年份,应尽可能进行合理的疏花疏果。四、花芽分化与种子形成(一)花芽分化 1、概念 林木每年形成的顶端分生组织,开始时不分叶芽与花芽,在成花诱导激素和外界条件的作用下,顶端分生组织就朝成花的方向发展,开始形成花原基,再逐渐形成花,这一过程称为花芽分化。 2、花芽分化期 (1)多数树种在开花前一年夏秋季之间。如泡桐7月前后花芽分化,翌年3- 4月中旬开花。杉木花芽6月开始分化,翌3月开花。 (2)少数树种在春季进行花芽分化 ,如油茶花芽分化在4月,当年秋、冬开花,油

14、橄榄和柑橘的花芽分化期在冬季和早春,到春季或夏季开花。 (3)每年多次花芽分化、多次开花的树种,如柠檬桉和八角,1年有两次。3、影响花芽分化的因素 (1)内在因素 A. 消耗大量的碳素物质和氮素物质,且碳、氮必须有一定比例,蛋白质含量需占总氮量的70以上。 B. 需要大量的高能物质三磷酸腺苷,核蛋白以及淀粉和糖类。 所以施氮肥对提高花芽分化有重要作用。 C.生长素和赤霉素处于高水平时(新稍内),促进生长,抑制花芽分化; 乙烯和细胞激动素处于高水平时,有利于花芽分化。 应用:花芽分化前施用N肥,花芽分化期施用P、K肥 外在因素:生态因子(光,热 ,水,养)的影响较大。 应用:a .种子园疏伐提高

15、结实量(改善光照和营养条件) b.干旱、高温导致花芽增多。如落叶松、柳杉种子年在干旱年的翌年。(二)种子的形成 1、树种的花期 (1)开花期 针叶树一般在春季开花。阔叶树的种类多,从全国来说,在春、夏、秋季都有开花树种,而南方的常绿阔叶树种如油茶和茶树等在秋冬开花。(2)受粉期 开花时花粉散出落在柱头上萌发生长而受精。针叶树一般从授粉到受精所需时间较长。如柳杉约需13个周,黑松需14个月,阔叶树壳斗科有的树种如麻栎和栓皮栎等,受粉后约需1214个月才能受精,而杨属树种授粉后很快就能受精。2、种子成熟所需时间 种子成熟所需要时间因树种而异: (1)开花后约经过12个月左右种子成熟的树种,如杨柳属

16、; (2)开花当年秋季种子成熟的树种,如杉木、柳杉、侧柏、落叶松、云杉、刺槐、胡枝子和紫穗槐等; (3)开花的翌年秋季种子成熟的树种,如油松、马尾松、红松、华山松、白皮松、麻栎和栓皮栎等; (4)开花后第三年秋季成熟的树种,如杜松。第三节 影响种子产量与质量的因子一、母树的条件 1、林木生长发育状况 级木(优势木)、级木(亚优势木)、级木(中等木)、级木、级木、(处于被压状态,经常不结实) 2、林木年龄:发育阶段不同,种子产量、质量不同二、土壤条件 土壤肥力:影响花芽形成、开花和结实 土壤水分:影响花芽形成和果实发育 一般在授粉以后,子房开始膨大,若这时遇上干旱,容易引起落果。在果实发育期,遇

17、上水分不足,也会造成果实发育不良,种粒不饱满,或早期脱落。对喜湿润的树种影响更大。三、环境条件 (一)气候和天气 1、温度:影响生长期长短,影响结实间隔期,影响开花启动及稳定 高纬度和高海拔地区,由于温度低,使林木的雌雄花比例失调,不仅不利与花芽分化和形成,而且会因授粉不良,形成大量发育不饱满的种子和空粒种子。2、光照:影响光合作用及热能来源 光照充足:提高地温,使土壤微生物活动旺盛,释放矿物质营养,保证养分的供应。3、降雨与风(1)降雨:开花期间多雨、夏季多雨或干旱炎热、暴雨(2)风有利于传粉、也易造成落花落果 (二)郁闭度:影响光照、温度、林地营养状况和林木生长状态(三)传粉条件 林木多为

18、单性花、异花授粉,如松科、柏科、杉科 、桦木、枥类和核桃等 。 如两性树相距太远,或比例不适,都会使传粉和授精受到不利影响,甚至不能传粉。 因此,使一些针阔叶树种形成空粒或不结实。所以,雄花授粉条件在很大程度上影响种子的产量和质量(四)生物因子:病菌、昆虫、鸟兽等的危害(五)其他:丰歉年、采种方法等第二章 母树林的建立与经营良种的获取1、直接取自优树、母树林 2、应用超级苗 3、应用种子园种子 4、人工控制授粉良种扩繁途径 1、扦插 2、嫁接(园林绿化树种) 3、组培: 胚培养、芽培养、体细胞培养 良种基地 1、初级种子基地-母树林:天然林改造而成的母树林、人工林改造而成的母树林、专门营造的(

19、超级苗)母树林 2、遗传改良种子基地-种子园:初级种子园-未经子代测定、高级种子园-经过子代测定 3、优良种条生产基地-采穗圃第一节 种源的选择一、采种母树林( 简称母树林,又称种子林) 1、母树林:是在优良天然林、人工林的基础上,经过留优去劣的疏伐改造,为生产遗传品质较好的林木种子而营建的采种林分。2、母树林建立的必要性 (1)种子园建设需要的时间长,不能满足现实造林用种需要;(2)直接从一般的林分中采种,对母树不加选择,任意采收,就会造成种子品质差,严重影响成苗、成活,降低人工林质量; (3)对于主要造林树种来说,从优树上采种,满足不了生产需要,所以需要建设母树林。3、母树林的特点 (1)

20、生产良种速度快,成本低(3-5年可见成效); (2)种子产量高,遗传有一定程度的改良,播种品质有保障; (3)种子地理起源清晰,便于种子调拨与应用;(4)面积集中,便于经营管理工作的实施和种子的采收。4、母树林建立的途径(1)可以从现有人工林或天然林的优良林木中选定; (2)对速生树种也可选用优良苗木造林。5、母树林建立的条件(1)隔离条件:母树林应设立在造林地的中心地区或其附近,气候、土壤等生态条件尽可能与造林地条件相近;交通方便,地势平缓,海拔适中,周围100m范围内没有同种或近缘树种的劣等林分,以防止不良的花粉串入,降低母树林种子的遗传品质;母树林的面积以不小于2-3hm2为宜。(2)立

21、地条件: 立地条件主要考虑与土壤肥力及与光照条件密切相关的地形和坡向因子。应选择土壤肥力较高、地形开旷、背风向阳、光照充足的地方。(3)林分状况 优良母树的比例:在被选林分中不能少于20。 优良木符合培育目的要求(如用材林要求干形好、尖削度小、树冠小、枝条细等;纸浆林要求纤维特性好;果用林要求结果多而质量好;油料林要求油脂含量高等),且结实量丰富、无病虫害等。 林分郁闭度:一般以0.5-0.6为宜,林龄较小者也可达0.7。 林龄:盛果初期的中、壮龄林分。速生树种可在10年左右, 油松、落叶松、樟子松等可在10-20年,生长发育较慢的红 松、栎类等可在20-30年以上。 组成与起源 母树林宜选纯

22、林,若为混交林,则母树树种比例不得少于五成,非目的树种应逐步全部伐去。 起源以实生林为好,其次为插条林二、种源的选择1、种源(provenance)是指取得种子或其他繁殖材料的地理来源或产地。 2、种源在造林中的意义a) 同一树种生长在温暖地区的林分其生长速度快,结实早;在寒冷地区生长的林分生长速度慢,但寿命长。b) 同一树种 ,温暖地区的种子调到寒冷地区培育的苗木造林,对严寒敏感,因低温造成死亡率大,树干易弯曲,生长不正常,易患落叶病,木材价值低。(如福建、广东的天竺桂等种子调到南昌育苗,往往会受到严重冻害)c) 寒冷地区的种子调到温暖地区,仍表现生长缓慢的特性,针叶短,易产生二次梢,秋冬来

23、不及木质化易受冻,但结实情况比原产地稍好。d) 择采种母树林或调用种子时,必须重视种子产地的立地条件,尤以气候条件更为重要。3、选择种源的原则 (1)气候条件(在极端条件下,不使人工林遭受冻害或病虫的危害。 )选在最适种源区或造林地附近。选择在气候条件与用种地区相同或相似的地区。气候条件的差异应最小。纬度:使用造林地以北的种子,造林效果比相反情况好 冷地暖地调种子的纬度不宜超过3度, 暖地冷地调种子的纬度不应超过2度。经度:用气候条件较差地区产的种子在气候条件较好地区造林的效果比相反的情况好 立地条件差好 16、立地条件好差 10、水平距离161KM 、垂直距离300M(2)土壤条件:土壤肥力

24、、土壤水分、土壤酸碱度:造林地与种子产地相同或相近。立地条件差好生长效果好 如果把种子用在立地条件与原产地相差很大的地方造林,常使人工林生长不良,甚至遭到失败。(3) 林分本身条件 母树林的林龄:壮年母树种子产量高、质量好。 林分起源:最好是实生林,其次是插条林. 林分郁闭度:大于0.6,疏伐后0.5-0.7 林分组成: 一般为纯林,林内可混生少量其他树种有利于维护地力,减少病虫的危害。 地形:平坦 缓坡 阳坡 半阳坡 另外:交通方便、有水源、集中连片第二节 采种母树林的经营 对采种木树林经营管理的目的就是提高种子产量与质量,消灭或减少病虫害。 提高母树林产量和质量的措施:疏伐、施肥、灌溉、土

25、壤耕作、激素处理一、疏伐 疏伐指对选定林分进行疏密留稀、去劣存优的措施,是建立母树林的关键性措施。作用:改善光照条件;增加母树营养面积;冠幅加大,扩大母树的结实面积,减少病虫危害,提高种子产量和质量。 原则:“留优去劣,照顾结实,密度合理”。 伐除对象:伐除劣树 强度:一般母树林疏伐后,郁闭度保持约为0.5。母树林疏伐必须分次逐渐进行,第一次疏伐强度可大些,以保留母树树冠枝梢刚刚接触为宜。疏伐后郁闭度应保持在0.5-0.6左右。最后的郁闭度因树种而异,一般以0.4-0.6为宜。二、施肥 目的:消灭大小年。 肥料种类:混合肥 施肥时间:春、秋季进行,春季以氮肥为主,秋季以磷肥为主。 幼林:N肥配

26、适量P、K肥 能促进幼林的营养生长,加速林木积累营养物质,能使幼林早结实。 壮龄林:P、K肥 提高种子产量、质量三、灌溉 目的:防止落花落果,提高母树林的种子产量 时期:早春 幼果形成期 种子成熟期不灌水四、土壤耕作 目的:利于长新根 时期:落叶前1个月进行。 五、母树保护 : 林内不放牧,规范采种 第三节 种子产量的估测与测定一、种子产量估测的目的及意义 目的:正确制定采种计划、种子贮藏计划及调拨计划 意义:(1)预先了解林木种子产量,以便确定供应计划; (2)便于了解林木结实规律,为编制采种计划和制订提高种子产量、质量的技术措施提供科学依据。二、测定方法(一)平均标准木法(适于同龄母树林种

27、子产量)1、理论依据 苏联的普拉夫金提出树木直径和结实强度之间存在着直线相关关系。母树的高与胸径中等则其结实能力也是中等的。因此,可根据平均标准木的结实量可以推算出全林分的结实量。 2、测定方法 在母树林内选出标准地(面积不小于0.25hm2),在标准地进行每木调查,测定胸径和树高,并计算平均胸径和树高。然后找出5株胸径和树高都接近平均标准木的母树。将5株母树的种子全部采下,求出每株母树的平均产量,之后再统计标准地上的母树数,即可算出全标准地上种子的产量。也可用每公顷母树总数直接乘每株的平均产量,求出每公顷的产量。3、计算方法 计算种子的实际采集量 全林种子产量()母树林总面积标准地总面积标准

28、地结实量出种率: 纯净种实重量 出种率= - 100 初采种实重量 不同树种的种实出种率不同,马尾松为2.5-3.0%,苦楝为左右。 每公顷种子产量可用下式计算: N B C F P Z= - (kg/ha) 5 式中: Z-每公顷饱满种子的产量(kg); N-每公顷母树株树; B-五株标准木所得球果、果实或种子数; C-平均每个球果(或果实)中的种子数; F-种子饱满度(%) P-饱满种子的千粒重(g)(二)径级代表木法(适于测异龄母树林的种子产量)、代表木的选择 首先,在0.25hm2(公顷)的标准地上进行普查,找出开始结实的最小径级的母树(目测); 然后对大于该径级的母树进行每木调查;

29、最后选出能代表各径级的标准木510株。2、确定径级的标准 阔叶树种以5为一径级,针叶树种以10 为一径级。3、计算方法:计算方法与平均标准木法相同。(三)可见半面树冠球果估测法(预测针叶树种子相对产量)1、理论依据可见半面树冠球果数与全树冠球果数之间存在着直线相关关系,因此,只要预测出可见半面树冠球果数,就可推出全树冠的球果数。 2、测定方法 随机抽取5060株结实母树,再选定观测点(可看到全部半面树冠球果,距观测母树距离与树高相等) ,每个观测点重复观测3次,取平均值即为可见半面树冠的球果数。3、相关关系式 yaxb(x与 y成直线关系时用) y cxn a、b、c均为待估参数(x、y不能满

30、足直线关系时用)根据多年观测的数据,进行回归分析, 确定待测值a、b、c、n(四)球果切开法 根据球果数希望能较早(采种前1-2个月)地取得种子实际产量的信息,则可以用球果切开法。、理论依据 球果切开面上的饱满种子数与全果饱满种子数之间存在直线相关关系,可以根据回归方程由球果数预测种子产量。 相关方程:yabx、方法 在种子胚胎发育基本完成时开始测定。在母树林内随机选5060株母树,将每株母树树冠分成上、中、下3层,阴阳两面分别采1-2个球果。顺球果中轴切成相等的两半。每个球果统计一个切面上露出白色内含物的种子数,然后进行干燥,使球果中全部种子都脱出。逐粒切开并统计该球果的饱满种子数。配置相关

31、方程,再将球果切开面上种子数代入方程,及可得出每个球果中种子粒数,便可推出种子产量。第三章 采种及种实调制第一节 种子的成熟和脱落一、种子的成熟 概念:由受精的卵细胞发育成具有种胚和胚乳的过程(胚根、胚芽、胚茎和子叶)。标志:胚具有发芽能力(一)种子成熟过程种子在成熟过程中的变化:生物化学变化(干物质积累时期): 不断积累种胚所需的营养物质,可溶性有机化合物、水分和矿物营养流入种子,通过一系列生物化学变化,逐渐转变成淀粉、脂肪、蛋白质、矿物盐类及其它物质贮存起来。 物理性状变化: 随着种子成熟度的增大,种子体积不断增大 。种子外部形态上的变化种子成熟:生理成熟、形态成熟、生理后熟1、生理成熟(

32、physiological maturity)(1)概念: 种子成熟过程中,当营养物质积累到一定程度,种胚具有发芽能力时称为生理成熟。 (2)特点 含水率高; 营养物质处于易溶状态; 种皮不致密, 抗性弱,不耐贮藏; 发芽率低。 但是,对于长期休眠的种子,如椴树、水曲柳等,用生理成熟的种子播种,能缩短出苗期,提高场圃发芽率。2、形态成熟(morphological maturity)(1)概念: 种子的胚发育完全后,种子外部形态呈现出成熟特征时,称为形态成熟。生产上多以形态成熟做为确定采种期的标志。 (2)特点: 含水率降低; 营养物质由易溶状态变为难溶状态; 酶活性减弱,呼吸作用微弱,种子开

33、始进入休眠状态。 种皮致密、坚实,抗病能力强, 耐贮藏。3、生理后熟 (1)概念: 种子在形态上已表现出成熟的特征,而种胚未发育完全(或有抑制物质存在),不具有发芽能力,这种现象称为生理后熟。 如沙棘、银杏、刺楸等树种。 (2)特点: 种子只有在采收后经过低温、湿润、通气条件的层积贮藏过程才会具有发芽能力。在自然状态下则是在脱落坠地以后,种胚才逐渐伸长至正常的大小而具有发芽能力。 注意:必须具有形态上和生理上两个方面的成熟,才能称为种子的真正成熟。(二)影响种子成熟的因素 1、树种的生物学特性 a) 春季开花,春、夏季成熟:杨树、柳树、榆树、桑树(初夏)、臭椿和刺槐(夏末)b) 当年秋季成熟:

34、 如落叶松、侧柏、杉木、刺槐、水曲柳、五角槭和桦木油茶、银杏、油桐、白玉兰等c) 冬季成熟:樟树、女贞、苦楝、悬铃木等 d) 第一年开花,翌年秋、冬季成熟: 如红松、樟子松、油松、马尾松、柏木、栓皮栎等;e) 第一年开花,第三年秋成熟:杜松2、地理位置的影响 小叶杨:黑-6月上;辽-5月下;京-5月中 白桦:小兴安岭-8月上;哈-7月中下兴安落叶松:黑南-8月上、黑北-8月下-9月上3、环境条件 起主要作用的环境因子:气温、光照、天气、空气相对湿度和土壤湿度等。成熟晚:高纬度、高海拔、北方寒冷地区,阴坡,湿润地,树冠北侧成熟早:低纬度、低海拔、南方温暖地区,阳坡,干旱地,树冠南侧 沙土上、遇炎

35、热干旱夏季-早; 光照 营养充足-早;天气晴朗,气温高,有风的地区或年份-早。二、种子成熟期的确定1、根据果实外部特征,确定种子的成熟期干果类果皮由绿色转为黄色、褐色至紫黑色,果皮干燥、皱缩、硬化。文冠果、刺槐、杨树等。浆果类果皮软化,果皮颜色发生变化。球果类种鳞干燥、硬化、微裂、先端变色。2、利用种子采收历史,确定种子的成熟期根据历年种子的成熟时间,来确定某一树种在某一地区种子的成熟。3.比重法( 需特定飘浮测定液)理论依据:种子成熟过程中,果实的含水量不断下降,比重不断变化。 方法: 将摘下的球果应立即投入已知比重的液体( 煤油比重为0.80,亚麻油比重为0.93)飘浮在上-成熟 ; 下沉

36、-不成熟4根据积温,计算种子的成熟期D=D1+A/(t-B) 式中: D种子开始成熟的日期;D1该年开始开花的日期;A从开花到种子成熟所需要的有效积温();B从开花到种子成熟期间的有效温度下限()T该年从开花到种子成熟期间的日平均气温三、种子脱落及确定采种期原则(一)种子脱落 种子脱落方式 : a 针叶树种多数是球果果鳞张开,种子落出,如杉木 、马尾松,湿地松。 b 有些针叶树球果成熟后,果鳞与种子同时散落,如池杉,金钱松。 c 坚果、翅果、肉质果整个果实脱落,如栎、枫杨、樟树。 d 蒴果、荚果类果皮开裂,种子脱落,如油茶、合欢。(二)确定采种期的原则 1.长期悬挂母树上 (可延迟采种)如:国

37、槐、刺槐、合欢、悬铃木、香樟、女真、楠木等2.成熟期与采种期接近 ( 在未开裂前或脱落前收集)(1)形态成熟后果实开裂快(杨、柳、榆、桦、木麻黄)(2)形态成熟后果实虽不马上开裂,但种粒小,一经脱落不好收集(冷杉、云杉、马尾松、湿地松、桉树) 3.成熟后立即脱落的大粒种子 ( 脱落后立即收集)如板栗、核桃、七叶树等脱落及采种期与种子质量关系 脱落中期或盛期最好、早期次之、晚期最差充分成熟后采种好 四、采种方法 采种方法根据种粒的大小、种子成熟后脱落的特点和时间不同 。1、树上采种 2、地面收集:自行脱落的大粒种实、机械或人工震动脱落的种实3、伐倒木上采种:结合采伐作进行4、水上收集 生长在水边

38、的赤扬、桤木等种子脱落后,常浮于水面,可以在水面上收集种子。第二节 林木种实的调制一、林木种实的类型林木种实:是针叶树种的球果、阔叶树种的果实和种子的总称。在生产上为了调制的方便,一般把调制方法相同或相似的种实归到一起,所以把种实分成:球果、干果和肉质果3大类。 (一)球果类 包括绝大多数的针叶树种,如松属、冷杉属、落叶松属、杉科以及柏科等。 (二)干果类 1、蒴果 杨树、柳树、泡桐、桉树和木荷等。 2、荚果 刺槐、相思树、合欢、皂荚等。 3、骨突果 火力楠等木兰科树种。 4、翅果 如榆属、白蜡树属、槭树属和臭椿属等。 5、坚果 如枥属、山核桃属和木麻黄等。6、瘦果 如喜树等。(三)肉质果 1

39、、浆果 如樟树、银木、小檗和茶蔗子等。 2、核果 檫树(肉质核果)、黄波罗(浆果状核果)、柚木、川楝和油桐等。 3、肉质果 如银杏、紫杉和香榧,也包括浆果状球果的圆柏。二、种实调制种子调制:是采种后对果实和种子进行的干燥、脱粒、净种、和种粒分级等技术措施的总称。 目的: 是为了获得纯净、适于贮存或播种用的优质种子。 调制工序:干燥-脱粒-净重-分级-再干燥(一)球果类处理 1、自然干燥法 曝晒干燥:油松、落叶松、杉木等球果鳞片易开裂的树种。阴干干燥:冷杉、红松 堆沤后摊晒:马尾松晒后敲打:红松、华山缺陷:速度慢、效率低2、人工干燥法 人工加热干燥时要控制温度和空气湿度。适宜的温度35-50。适

40、宜的温度因树种而异,如落叶松为40; 柳杉为36-40,樟子松为45。采用减低大气压,提高温度的方法,能大幅度加速球果干燥。减压干燥法(真空干燥法):减低大气压可以控制温度,减低压力后,水的沸点随之降低。采用减低大气压,提高温度的方法,能大幅度加速球果干燥。 能大大缩短干燥时间,且种子不会因温度高而受害。 一种含水的物质所受的温度,在水分未蒸发完以前,不能高于水的沸点。如在120mm汞柱的压力下,水的沸点为55。(二)干果类调制 干果类是指坚果、翅果、荚果和蒴果等。 调制方法:使果实干燥,清除果皮、果翅,取出种子,并清除各种碎枝、残叶、泥石等杂物。 因含水量的高低而异: 含水量高的种子阴干法;

41、含水量低的种子阳干法 1、坚果类 栎类、板栗等含水量较高, 曝晒易失去生活力。宜采用阴干法。 2、翅果类 枫杨、槭树、臭椿、杜仲等,调制时不必脱去果翅,干燥后清除杂物即可。杜仲、榆树一般用阴干法。 3、荚果类 刺槐、皂荚等含水量较低,阳干法处理3-5天,用棒槌敲打,种子即可脱出。 4、蒴果类 油桐、油茶含水量高,用阴干法干燥后再脱粒。蒴果较小的应在采集后立即放入干燥室内进行干燥,如杨、柳。(三)肉质果类的调制 包括:浆果、核果、聚花果以及浆果状的球果等。(1)肉质果的特点 果肉含有较多的果胶和糖类以及大量水分,容易发酵、腐烂。采种后必须及时调制。(2)调制方法 软化果皮,弄碎果肉,用水淘出种子

42、,再干燥与净种。三、净种和种粒分级(一)净种 去掉夹杂物如鳞片、果屑、果枝、叶碎片、空粒、土块、异类种子等。 净种方法:根据种子的比重和大小的不同,分为: (1)风选: 适用于中小粒种子。由于饱满种子夹杂物的重量不同利用风力将其分开,适用于多数树种的种子。 工具:风车、簸扬机、簸箕。 (2)筛选:根据种粒与夹杂物的直径大小选用不同孔径的筛子 (3)水选:马尾松、侧柏、柳杉、刺槐、栎类 (二)种粒分级 1、概念 种粒分级是把某一树种的一批种子按种粒大小加以分类。 2、意义 能反映种子质量的优劣 经济效益 减轻苗木分化 3、用具 种粒分级可利用孔径不同的筛子进行,也可用赞比亚的“种子分级器”来分级

43、。第三节 种实调拨与运输一、概念 某些地区由于各种原因,本地所产的种子常不能满足育苗造林的需要,故必须从外地调运,即为调拨。 从外地调运种子的范围常有一定界限,超过这个界限,将产生不良的后果,因此必须合理调拨种子。 种子调拨是否适当,对生产影响颇大,种源不同则造林的效果亦异。二、原则 (1)在种子区内调拨种子,选择最适种源区 (2)若无,在造林地附近调拨或气候、土壤相近地区 (3)由北向南和由西向东调拨的范围比相反方向大 (4)高海拔向低海拔(一般不超300-500m) (5)外来种源进行种源试验后再大量调进三、 种实运输 种子的运输实际上也是一种贮藏。根据种子特性不同、数量不同等采用不同的包

44、装方法。 要求:一般包装要透气、吸潮(混合木炭粉);杨树、桦树种子应密封运输;运输中只装七成满;运输过程中要特别注意检查种子的状态,防止任何不利于种子生命力保持的现象发生。第四章 种子贮藏和品质检验贮藏的必要性: 乔灌木树种的种子成熟期早晚不一,但多数树种是秋采春播,所以必须经过越冬贮藏。还有许多树种结实有周期性,不是年年大量结实,如红松和落叶松等,35年丰收1次,而且丰年的种子质量好。为了能每年按计划地育苗、造林,必须在丰年多采种子进行贮藏, 以备歉年用。因此,林木种子一般都要经过一个时期的贮藏。贮藏的目的: 为了延长种子寿命,并延缓种子发芽力(发芽势和发芽率)的下降。 种子在贮藏期间仍要进

45、行生命活动,进行新陈代谢作用。贮藏种子是使代谢作用处于最微弱状态,减少营养物质的消耗。贮藏种子的任务: 创造和控制适宜的环境条件,促使种子呼吸作用处于最微弱的程度,消除导致种子变质的一切可能因素,最大限度地保存种子生命力。种子贮藏期间生命活动情况: 1.处于休眠状态 ,进行着生理生化作用 2.生命活动表现为微弱的呼吸氧化作用 3.贮藏条件不良时 ,种子呼吸的性质发生变化,出现“自热”、“自潮”现象,产生有毒物质4.细胞膜功能破坏和遗传物质变异第一节 种子寿命 种子寿命:指在通常情况下,种子生命力所能维持的年限。种子寿命在很大程度上取决于种子本身性状和贮藏的环境条件。一、 影响种子寿命的内在因素

46、 1、种子内含物质的性质 不同树种种子内部所含物质的性质不同,其寿命长短亦异。一般认为富含脂肪、蛋白质的种子(如松科、豆科等)寿命长。而富含淀粉的种子如栎类、板栗等种子的寿命短。2、种皮构造的影响(1)种皮构造致密、坚硬或具有蜡质的种子寿命长。 如皂荚、相思树、刺槐、红松等;花椒、圆柏等种皮具有蜡质。 (2)种皮薄、膜质的种子, 种子寿命短。如杨、柳、榆、桦、响叶杨、梭梭 。(3)有些种子具有长期休眠的特性。这些种子因含抑制萌发的物质,使种子寿命长,如水曲柳、红松等。3、种子含水率的影响 (1)含水量低的种子,呼吸作用极其微弱,寿命长。(2)含水量高的种子,呼吸作用旺盛,寿命较短。水的作用:种

47、子内部的一切生理、生化活动都离不开水。贮藏期间种子含水率的高低,直接影响种子的呼吸强度和性质,也影响种子表面微生物的活动,因而影响种子寿命。应用: 种子在入库前必须充分干燥。干燥是保持种子生命力,延长种子寿命的重要措施。安全含水量:贮藏时维持种子生命力所必须的最低限度含水量。 含水量低于5%会发生脂类自动氧化 。大多数树种适于贮藏的含水量在512%。根据安全含水量的高低,把种子区分成两大类: 低含水率类型:如马尾松、杉、刺槐、泡桐、枫香、红松、杨、柳、榆等。(3-14%,) 高含水率类型: 油茶不能低于24%, 板栗、麻栎不能低于30%。 4、种子的成熟度和损伤状况 (1)种子成熟度:未充分成

48、熟的种子,含水率较高,呼吸作用强,贮藏物质呈易溶状态,容易感染病菌而发霉腐烂,致使种子丧失生命力。 (2)机械损伤破伤的、不饱满的种子不耐贮存。二、 环境条件对种子寿命的影响、温度 :温度影响酶的活性和空气的相对湿度 一般来说,在50-0范围内,温度每降低5,种子生命力增加1倍 。 高温 (0-50 ) 温度 酶的活性 , 物质分解和转化快; 温度继续,超过酶活动的最适温度(5055),酶的活性及呼吸强度; 温度达60 时,蛋白质开始凝固,种子就会死亡。低温 (0以下) 高含水率类型种子,如果在 0以下或更低的温度环境中贮藏,种子内的水分易被冻结,也会使种子受机械作用及生理上的原因而死亡。适宜

49、的贮藏温度是0-5。栎类等安全含水量高的种子,既不耐干燥,又不耐低温,贮藏时温度一般不要低于0。、空气相对湿度 空气相对湿度愈高,种子含水量增加愈快,呼吸作用旺盛,反过来又释放出大量水汽。 随着空气相对湿度的升高,种子含水量增加,使种子的呼吸作用增加,使种子寿命缩短。 贮藏一个季度,种子库的空气相对湿度应控制在65%以内;贮藏2-3年的种子应控制在45%以内;贮藏多年的种子应控制在25%左右。、通气条件 含水量低:密封条件下能长久地保持生命力。 含水量高:必须有通气设备。、生物因素 霉菌发展所需最低湿度为15一16,所以种子含水率在15以下,就能抑制霉菌的发展。 用40左右的温度干燥的种子,可

50、以杀死种子携带的昆虫。贮藏种子含水量低于9%,能抑制昆虫的生长和发育。第二节 种子的贮藏方法及运输种子贮藏前要充分净种,去除杂质,使种子达到安全含水量。安全含水量:维持种子生命力最低的含水量,大多数种子的安全含水量在5%-12%。 贮藏条件:适宜的贮藏温度为0-5,空气相对湿度为 30%-50%,要注意通风透气。 贮藏时要按树种、批次、质量、产地分别贮藏。贮藏场所、容器要挂标签,注明树种、批次、贮藏时间。一、种子贮藏方法(一)干藏法:适于安全含水量低的种子。 1.普通干藏法 (短期贮藏 ) 方法 使用通风良好的普通仓库和低温库 特点 温度和湿度不能人为控制 适合树种 安全含水量低的种子(国槐、刺槐、合欢、

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