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文档简介

第八章种子的采集、调制和贮藏一、种子产量的预测二、种子的采集三、种子的调制四、种子的贮藏五、种子的休眠六、种子的催芽方法一、种子产量的预测1、种子产量预测概述意义对采种计划化、种子管理经营集约化、提高种子产量和质量具有重要意义,将直接影响育苗和造林地规模目的科学制定采种计划、种子贮藏计划及调拨计划。通过估测种子产量,既能预先了解种子产量,以便确定供应计划,又便于了解林木结实规律,给编制采种计划和制定提高种子产量和质量的技术措施提供科学依据一、种子产量的预测1、种子产量预测概述类型长期预测:对种子长期的供应和需求变化进行预测中期预测:给政府部门的决策提供依据短期预测:可以为造林计划及造林方案设计提供依据,主要是采种安排的前期工作预测体系林木结实量预测时间:果实近熟期预测方法:目测法、标准地法、平均标准木法、标准枝法、可见半面树冠球果估测法等预测结果:按树种、采集地、采种林类别分别填写,结果逐级上报一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)标准地法方法:在林分普查基础上,选择代表性地段设立标准地(50m×50~100m),伐倒林木,采收全部果实或种子,实测种子产量,进而推算林分产量特点:精度高工作量大标准地不能重复使用适用范围:伐区采种、种子园、科研调查等一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)平均标准木法(径级代表木法)理论基础林木胸高直径和结实量之间存在密切的线性正相关关系方法在林分内设置50m×50m以上标准地,进行每木调查,测定胸径和树高,计算平均胸径(D)和平均树高(H),在标准地内选取5~10株与D、H最接近的母树作为平均标准木,采收全部种实,计算平均单株结实量,统计标准地母树株数,计算标准地种子产量,进而推算林分种子产量一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)平均标准木法(径级代表木法)特点方法较为简便,但工作量仍很大砍伐标准木较少,标准木不能重复使用标准木难以选取适用范围:林木分布均匀、单株间变异较大的同龄母树林一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)标准枝法(生物学法)方法在林分内选取代表性结实母树10~25株,在每株树冠的阴阳两面的上中下三层分别随机选取若干带有果实和花的1m长枝条作为标准枝,统计花或果实数量,精确统计枝条长度,得出1m长枝条花或果实的平均数,查相关收获量等级表,确定种子产量的等级。适用范围:某些阔叶树种及树冠各部分结实较均匀的针叶树种一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)标准枝法(生物学法)特点标准枝难以选取预测精度不高注意避免人为因素影响:不要故意挑选花或果实最多的枝条,同时不要剪取树冠下部被遮阴的枝条应该首先建立不同树种的收获量等级表一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)物候观测法(目测估计法、卡毕尔法)方法在开花期或种子成熟期前的1~2个月,由具有实践经验的3~5人组成观察小组,借助望远镜或飞机低空飞行,沿预先确定的调查路线,随机设点,根据母树林中林缘木、孤立木、林木的开花结实多少评定等级(0~5),汇总各点评定结果,综合评定全林分的开花结实等级。一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)物候观测法(目测估计法、卡毕尔法)特点观测人员要求有经验,人为影响较大、差异较大只能定性,预测精度不高方法简便,主观性强注意:采用标准木法或标准枝法进行核校一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)可见半面树冠球果估测法原理:半面树冠球果数与样树球果数之间存在着直线相关方法选取50~60株(或更多)结实母树作为标准木,选择能看见全部半面树冠球果数且距离母树距离为母树树高的地点作为观测点,统计可见半面球果数,重复观察3次,同时统计全树球果数,进行统计分析,计算全林分产量一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)可见半面树冠球果估测法特点用工量为平均标准木法的1/3受林分密度限制目测精度不高用于预测球果产量时,方法简便,精度高适用范围:树干矮小、种实较稀疏的针叶树种注意:采用标准木法或标准枝法进行核校一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)球果切开估测法(1976,道布斯DobbsR.C.)原理:切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方法在种子胚胎发育基本完成时开始测定,随机选取50~60株母树,分别树冠阴阳两面、上中下三层选取1~2个球果,沿球果中轴纵向切成两半,统计1个切面上露出白色内含物的种子数,然后进行干燥,脱出全部种子,统计该球果饱满种子数,配置相关方程,利用该方程计算种子产量。一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)球果切开估测法(1976,道布斯DobbsR.C.)特点方法简便,精度高不但可以预测种子产量,而且可以预测种子质量与可见半面树冠球果预测法联合应用,效果很好适用范围:油松等针叶树种一、种子产量的预测2、基于球果的预测(短期预测)落地种子收集法特点信息量大费时对当年采种无指导作用一、种子产量的预测3、基于花芽的预测(中期预测)嫩枝估测法(四川林科院,60年代,杉木)林木基本结实规律:除少量热带树种老枝条结果外,一般开花及结果枝为当年生枝条理论依据:林木的嫩枝数量与结实量存在一定的线性相关关系方法:选取一定面积内一定数量林木,调查嫩枝数量,代入历史上建立的嫩枝数量与种子产量之间的关系方程,进而估测整个林分种子产量特点嫩枝数量测定困难两者相关关系受气候影响较大两者相关关系受开花数量影响,关系方程必须每年建立适用范围:杉木等,只能作为先期预估一、种子产量的预测3、基于花芽的预测(中期预测)气象学预测法(前苏联)理论依据:气象因子与林木花芽分化之间存在一定的相关关系方法:准确确定树种花芽分化时间,筛选2~3个气象因子,与花芽分化建立回归方程,进而估测整个林分种子产量特点气象因子起作用的时间难于确定特别要求对花芽分化有准确的认识估测结果与实际相差较大,只能分为几个等级进行长期大面积预测采用此法结果较可靠一、种子产量的预测3、基于花芽的预测(中期预测)开花强度法(加拿大)开花强度:在芽的形成期,所形成的雌性花芽数与营养芽数量之比理论依据:林木的开花强度与结实量等级之间存在一定的相关关系方法:F1=Mf/Mv;F1=Mm/MvF1——开花强度;Mf——雌花芽数;

Mm——雄花芽数;Mv——营养芽数特点可将预测期提前10个月没有考虑花粉数量影响(雌雄花比例)二、种子的采集种子采集必须在种子成熟后进行,采集时间过早,会影响种子质量,过晚,等小粒种子脱落飞散后则无法收集1、种子的成熟seedmaturity(1)种子的成熟过程概念:种子成熟是一个生理和形态的变化过程。种子的成熟,就是指受精后的合子发育成具有种胚必备的胚根、胚芽、胚轴和子叶的过程。

标志:胚具有发芽能力二、种子的采集(1)种子的成熟过程种子在成熟过程中的变化①形态特征变化:卵细胞分化过程,胚有了发芽能力②物理特征变化:大小和重量增加,含水量下降,内热容量和导熟率较小,溶胶转变为凝胶状态③生化变化:养分不断积累,有机化合物、矿物质等营养物质以糖、脂肪和蛋白质的形态贮存二、种子的采集(1)种子的成熟过程种子在成熟过程中的变化①种子发育初期:内部为透明液体,由可溶性有机化合物(单糖、脂肪酸、氨基酸)逐渐转变为淀粉、蛋白质、脂肪等②种子成熟期:还原糖、淀粉、可溶性氮减少,脂肪增加,含氮化合物增加,矿质灰分增加(P显著增加,Mg有所增加,K减少)③成熟种子:含水率降低,干物质增加,内含物硬化,呈现不可溶状态,皮致密坚硬,呼吸减弱,抗逆性增强,进入休眠状态二、种子的采集(1)种子的成熟过程种子成熟类型生理成熟physiologicalmaturity概念:种子成熟过程中,种子发育到一定大小,内部营养物质积累到一定程度,种子在生理上发育完全,胚具有发芽能力时,即达到生理成熟二、种子的采集(1)种子的成熟过程种子成熟类型生理成熟physiologicalmaturity特点:种子含水量较高,内含物处于易溶状态种皮松软不致密,保护组织不健全,内部易溶物质容易渗出种皮而遭受微生物危害种子不饱满,抗性弱,种子不易贮藏,发芽率低采收后种子容易失水,种仁收缩而干瘪,不易保存,处理不当会导致种子失去发芽力,如小麦对于长期休眠特性种子(椴树、水曲柳),用生理成熟种子播种能缩短出苗期,提高发芽率二、种子的采集(1)种子的成熟过程种子成熟类型形态成熟morphologicalmaturity概念:种子体内营养物质积累结束,在外观上呈现出树种成熟时特有的颜色和光泽特点种子含水量低,内部营养物质积累结束,营养物质变为贮藏状态(难溶状态),种皮坚硬致密外观上,种粒饱满坚硬,抗逆性强呼吸作用微弱,酶活性减弱,开始进入休眠状态,容易贮藏生产上多以形态成熟做为确定采种期的标志二、种子的采集(1)种子的成熟过程种子成熟类型生理后熟afterripening概念:有些种子形态达到成熟,但由于种胚发育不完全,只占胚腔的1/2~1/3,不具备发芽能力,需经过一段后熟阶段才具有发芽能力的这种现象。特点:一般需经过催芽处理后才能进行播种树种:银杏、刺楸、七叶树、冬青、水曲柳、白蜡二、种子的采集(1)种子的成熟过程种子成熟类型种子成熟的规律一部分树种种子生理成熟和形态成熟时间几乎一致,如杨柳(1~3天)大多数树种在生理成熟后隔一定时间才能达到形态成熟(1~3天以上,如针叶树种和大部分阔叶树种)少量树种具有生理后熟现象,如上了解生理成熟的时间,便于掌握采种时期,采种时不会出现“掠青现象”二、种子的采集(2)种子成熟期的影响因素①.

树种的生物学特性(遗传性)不同树种种子的成熟季节,成熟时果实的形态,颜色和积累营养物质所需的时间主要是树种遗传因子所决定春、夏季成熟(开花后经过1~3个月种子成熟):杨树、柳树、榆树、喜树、台湾相思、桑树、山杏夏季成熟:桑树、臭椿、黑荆树、相思树冬季成熟:苦楝、女贞、樟、楠二、种子的采集(2)种子成熟期的影响因素①.

树种的生物学特性(遗传性)树种遗传因子秋季成熟:松、柏、杉、白皮松、榛子春季开花秋季成熟:落叶松、侧柏、杉木、柳杉、银杏、檫树、楠木、樟树、光叶榉树、刺槐、水曲柳、五角槭、桦木开花次年秋冬季成熟:红松、樟子松、油松、马尾松、云南松、柏木、园柏、栓皮栎、麻栎、木荷、油茶开花后经过2年,秋季成熟:杜松一年开两次花,结两次果:八角、枇杷二、种子的采集(2)种子成熟期的影响因素②.地理位置主要与气温、光照、天气、土壤湿度等有关纬度越高,达到一定积温所需要的时间越长,成熟期越晚,如白桦在小兴安岭8月上旬成熟,哈尔滨7月中下旬成熟气候温暖地区,气温较高,生长期长,利于种子积累营养物质,所以种子成熟期比气候寒冷地区要早。气候寒冷地区相反。如小叶杨在北京地区5月上中旬成熟,辽宁南部为5月中下旬,黑龙江为6月上中旬二、种子的采集(2)种子成熟期的影响因素③.海拔和立地条件从垂直距离而言,低海拔气温高,种子成熟期比高海拔母树早坡向:影响林分生长的光温水条件,林木生长状况不一致阳坡的母树因温度与光照条件都较好,成熟期较阴坡的早同株母树树冠南侧较北侧成熟期早土壤:土壤较干,成熟期早,相反则晚。如小叶杨在较干土壤上比河边一般早1~2天二、种子的采集(2)种子成熟期的影响因素④.气候状况不同的年份由于天气不一样,母树的开花期和种实的成熟期也有较大的差别天气晴朗,气温高,降雨少,有风的地区或年份,种子的成熟期较早夏季炎热干旱,成熟期将提前,相反则晚⑤.总体规律成熟期晚:高纬度、高海拔、北方寒冷地区,阴坡,湿润地,树冠北侧成熟期早:低纬度、低海拔、南方寒冷地区,阳坡,干旱地,树冠南侧二、种子的采集2、种子成熟度的鉴别种子的脱落期初期阶段中期阶段(盛期)后期阶段脱落期与种子质量的关系一般树种:早期和中期脱落种子质量好脱落中期(盛期)脱落的种子数量最多,质量最好,千粒重大,发芽率高,苗木长势好针叶树球果后期脱落的种子质量不好栓皮栎早期脱落的种子质量不好(虫害,发育不健全)二、种子的采集2、种子成熟度的鉴别确定采种期的原则成熟期和脱落期非常相近,种子轻小,有翅或有毛,成熟后易随风飞散的种子,应在成熟后脱落前采收,如杨、柳、榆等树种,在春末、夏初种子成熟成熟后虽不立即脱落,但一经脱落,难以从地面收集的种子,如落叶松、油松、侧柏、杉、泡桐、木荷等,应在种子脱落前从树上采集球果(秋季成熟)二、种子的采集2、种子成熟度的鉴别确定采种期的原则

成熟后经较短时期即脱落的大粒种子,如橡栎类、板栗、核桃、银杏、七叶树、油桐、板栗等,可在成熟脱落后在地面上收集。但收集应及时,否则种子易遭受动物危害或腐烂。成熟后较长时间不脱落的阔叶树种,如苦楝、皂角、槐树、悬铃木等,虽然可延长采种时期,但不能延迟太长,以免因长期挂在树上降低种子品质。成熟后易遭病虫鸟兽危害的种实,要及时采摘,如檫树、樟树、刺槐等二、种子的采集2、种子成熟度的鉴别采种期的确定(种子成熟度鉴别)形态鉴别法:根据观察经验和形态成熟的外部特征判断:形态、色泽、气味颜色未成熟种子一般呈淡绿色肉质果:颜色变化较多,如银杏(黄色)、红瑞木(白色)、小糪(红色)、黄菠萝(黑色)干果类(荚果、蒴果、翅果):多变为褐色、灰褐色、棕色,部分为黄色、紫黑色球果类(针叶树):多变为黄棕色、黄褐色、黄绿色二、种子的采集2、种子成熟度的鉴别采种期的确定(种子成熟度鉴别)形态鉴别法果皮肉质果:肉质化,含水量高,较软干果:果皮失水干燥、皱缩、硬化球果:果皮失水及木质化变得致密坚硬,种鳞干燥、硬化、微裂、先端变色二、种子的采集2、种子成熟度的鉴别采种期的确定(种子成熟度鉴别)比重测定(针叶树球果)树种成熟比重临界值适用介质油松:0.74煤油:0.80日本赤松:1.1亚麻油:0.93欧洲赤松:0.88~1水:1.00短叶松:0.88侧柏:0.78树种球果比重漂浮介质幅射松0.99水湿地松0.90亚麻油火炬松0.88煤油+亚麻油脂松0.80煤油长叶松球果比重发芽率%0.98460.92660.83880.8194二、种子的采集2、种子成熟度的鉴别采种期的确定(种子成熟度鉴别)物候预报法根据积温,计算种子的成熟度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二、种子的采集2、种子成熟度的鉴别采种期的确定(种子成熟度鉴别)解剖、化学分析通过胚解剖分析以及种子内含物化学分析确定种子成熟度发芽试验等采集不同时间段种子进行发芽试验,进而确定种子成熟度利用种子采收历史,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。种子的解剖图种子成熟的外部特征

银杏果实木菠萝果实红豆杉果实二、种子的采集3、种子脱落方式果实成熟后,由于果柄形成离层就会逐渐从树上脱落下来果实的脱落方式、持续期和脱落期受树种、环境因子的影响针叶树多数球果果鳞张开,种子落出。如杉木、马尾松,湿地松、落叶松、樟子松、云杉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、冷杉整个球果脱落,如红松阔叶树坚果、翅果、肉质果整个果实脱落,如栎、枫杨、樟树、壳斗科部分树种。蒴果、荚果类果皮开裂,种子飞散或脱落,如油茶、合欢。金钱松球果苦楝果实不易脱落二、种子的采集4、种子采集方法采种前的准备及种子登记产地条件种子来源地面收集直接脱落或需要打落的大粒种子,如核桃、板栗、油桐、油茶等清除地面杂物,铺设尼龙网(采种网、收网机)可结合摇树(振子)法二、种子的采集4、种子采集方法立木采集小粒种子、散落后易被风吹散种子,如杨、柳、楡、桦成熟后不立即散落但不便于地面收集种子,如臭椿、刺槐、白蜡、椴树、大多数针叶树绳套、脚踏蹬、上树环、折叠梯、升降机、杉木振动式采种机、双绳软梯、单绳软梯、单梯、踏梯、直升飞机、采种云梯伐倒木采集:成熟后不脱落树种,如水曲柳、云杉、白蜡、椴树水上采集:生长在水边的赤杨、桤木等人工采种机械采种地面收集三、种子的调制1、种子调制(种实处理、种实加工)seedprocessing概念:采种后对果实和种子进行干燥、脱粒、去翅、净种、分级、灭菌、包装等技术措施的总称目的:在于获得适合于贮藏运输或播种的优质种子。调制工序:干燥-脱粒-净种-分级-再干燥干燥脱粒原则:含水量高,采用阴干法;含水量低,采用阳干法三、种子的调制2、种实类型球果类:松柏等针叶树种干果类:蒴果、荚果、蓇葖果、翅果、坚果、瘦果、聚合果、颖果。肉质果类:浆果、核果、肉质果、梨果果实类型果实类型杉木球果马尾松球果泡桐蒴果合欢荚果白玉兰聚合蓇葖果红翅槭翅果麻栎坚果喜树聚合瘦果樟树浆果川楝核果女贞肉质果三、种子的调制3、调制方法(1)球果类处理球果:包括绝大多数针叶树种,如松属、冷杉属、落叶松属、杉科和柏科步骤脱粒——干燥自然干燥法人工加热干燥法去翅净种种子分级三、种子的调制3、调制方法(1)球果类处理自然干燥法利用日光暴晒,使球果干燥,鳞片失水向外反曲开裂,种子脱出,如杉木、油松、落叶松、柳杉、湿地松、火炬松、加勒比松、侧柏等易开裂的树种红松、冷杉属球果在阴干环境能开裂脱粒,不需暴晒马尾松球果含松脂较多,不易开裂,一般先在阴湿处堆沤(60~100cm堆,40℃温水或凉水或草木灰水控制湿度,10~15天变为黑褐色),再暴晒脱粒特点:受天气影响较大,需要时间较长,干燥速度较慢,生产效率较低,但种子质量较高适用:果鳞较薄、较软的球果场地应干净,以提高种子净度三、种子的调制3、调制方法(1)球果类处理人工干燥法大量种子:干燥室(预干室,加热间,干燥间,排进气装置)一般要求进行低温预干,防止生活力降低和增加脱粒难度干燥温度应尽量低,并逐渐升高(起始温度20~25℃,最高55℃),湿度逐渐降低(最高50%,最低10%),通气良好干燥时间应尽可能短,脱粒出的种子必须尽快运出干燥室采用减低大气压力,提高温度的方法,能大幅度地加速球果干燥柳杉:40℃;湿地松45℃;火炬松45℃;杉木50℃;落叶松40℃三、种子的调制3、调制方法(1)球果类处理去翅dewing概念:人工或机械除去种翅或果翅的过程目的:减小体积,提高种子净度,便于贮藏、运输、播种方法手工去翅去翅机去翅树种:油松、云杉、冷杉、落叶松等

三、种子的调制3、调制方法(2)干果的调制干果类是指坚果(壳斗科)、翅果(榆、槭)、蓇葖果(木兰科)、荚果(豆科)、蒴果(杨、柳、桐)、瘦果(喜树)等含水量高的一般用阴干法,而含水量低的可用晒干法三、种子的调制3、调制方法(2)干果的调制坚果类——阴干法含水量较高的阴干,曝晒容易失去生活力。如栎类、板栗、茅栗、槠栲类等翅果类——阴干法五角槭、色木槭、水曲柳、枫杨、枫树、槭树、臭椿、白蜡、榆树、杜仲等树种一般用阴干法干燥,不必脱去果翅荚果类——阳干法种皮保护性能较强,含水量较低,用阳干法调制蒴果类——阴干法或人工干燥含水量较高的大粒蒴果,阴干,如油茶、油桐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、种子的调制3、调制方法(3)肉质果类的调制肉质果:浆果(樟、桑)、核果(楝、油桐)、肉质果(银杏)特点:果肉含较高的果胶、糖、水分,容易发酵腐烂方法:种子不宜曝晒,一般需湿藏调制过程软化果肉——弄碎果肉——用水淘洗——干燥——净种例如:银杏、桑树、沙棘、山杏、圆柏、楝树等,采用堆沤软化果皮,用木棒搞碎果皮,或用手揉搓,最后用水淘洗漂去果肉,分离出种子,进行阴干种子调制自动化空气压缩机球果干燥箱去翅脱粒机过滤装置水选机球果清理站净种及分级机重力分选机三、种子的调制4、净种seedcleaning净种:清除混杂在种子中的夹杂物(鳞片、果皮、种皮、果柄、枝叶碎片),空瘪粒、破伤废种子、土块等目的:提高种子纯净度,防止种子堆吸湿受潮而霉变腐坏净种的方法:根据种子、夹杂物的大小和比重不同,分别采用风选、水选、筛选或粒选。三、种子的调制4、净种seedcleaning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。风选的工具有:风车、簸扬机、簸箕。筛选:根据种粒与夹杂物的直径大小不同,可用各种孔径不同的筛子,将种子与夹杂物分开。水选:根据密度不同,良种下沉。如马尾松、侧柏、柳杉、刺槐、栎类粒选:对于大粒种子直接采用手选三、种子的调制5、种子分级seedgrading概念:把某树种的一批种子按种粒大小加以分类的工作目的:提高种子整齐度和利用率,减轻苗木分化方法粒选——种子分级器筛选——不同孔径筛子风选——不同重量

种子调制过程种子标本调制设备球果脱粒机浆果脱粒机种子干燥库净种后的种子装袋后贴标签露天贮藏种子贮藏库四、种子的贮藏seedstorage1、种子寿命seedlongevity种子寿命:指在通常情况下,种子生命力所能维持的年限。一般指一批种子的平均寿命,是一个相对概念平均寿命(半活期halflivingperiodofseeds):当一批种子的发芽率从收获后降低到半数种子存活所经历的时间生命力seedvitality:指生命的有无,即是否存活生活力seedviability(发芽力、生存力):指种子的潜在发芽能力活力seedvigor:种子快速发芽及适应外界不良环境的能力,如发芽速度

四、种子的贮藏seedstorage2、种子寿命类型及差异类型短命种子:寿命3年以下。多数林木种子为短命种子。如:杨、柳、榆、桦、响叶杨、梭梭中命种子:寿命3-15年。长命种子:寿命15年以上。如:刺槐、皂荚、银合欢、豆科植物差异因树种不同而不同不同地区寿命不同个别超过1000年四、种子的贮藏3、种子贮藏期间生命活动情况处于休眠状态,进行着微弱而缓慢的生命活动,主要表现在微弱的呼吸作用呼吸作用:消耗有机物质,释放能量(热)、CO2和水,重量减轻——“自热”、“自潮”、有毒物质(酒精)老化趋势:细胞膜透性改变,酶活性减弱,蛋白质变性,染色体畸变,有毒物质积累,生理衰退,发芽迟缓,发芽率降低甚至丧失关键:控制种子呼吸作用的性质和强度任务:最大限度地保存种子的生命力四、种子的贮藏4、影响种子寿命的因素(内因:种子特性)种子入库状况种子的成熟度(种子的生理状态)未成熟种子:种皮不具备正常保护功能,内含物呈易溶状态,含水量高,呼吸强度大,易产生自热,不耐贮藏成熟种子:含水量低,种皮致密坚硬,内含物不易渗出,微生物不易寄生,呼吸作用微弱种子初始发芽能力:种子成熟后活力最高时的发芽能力。一般种子初始发芽能力越高,种子寿命越长,越耐贮藏种子净度:净度低,夹杂物多,增大种堆表面积,吸湿性增强,容易导致种子含水量增高,引起发热、霉变、缩短寿命种子机械损伤状况:失去种皮保护,容易感染霉菌;部分种子受到挤压,表皮完整但内部受伤,种子初始发芽能力下降四、种子的贮藏4、影响种子寿命的因素(内因:种子特性)种子遗传特性种子内含物构成(化学成分)脂肪型种子:寿命长,38.9J/1g脂肪,如松科蛋白型种子:寿命长,22.6J/1g蛋白,如豆科淀粉型种子:寿命短,17.2J/1g淀粉,如栎类、板栗四、种子的贮藏4、影响种子寿命的因素(内因:种子特性)

种子遗传特性种皮结构一般而言,种皮致密,透气性差,保护组织良好,抗外界不良环境能力相对较强,寿命较长,如法国巴黎市博物馆陈列银合欢150年仍有发芽能力;皂荚、相思、刺槐、黑荆、椴树、山楂、楝树、漆树、圆柏、红松等种皮致密、坚硬、透水性和通气性差;漆树、花椒、圆柏种皮具有蜡质,阻碍水氧气进入种子内部,抑制呼吸作用和物质转化;水曲柳、椴树、漆树、山楂、红松种子含抑制萌发物质,寿命加长四、种子的贮藏4、影响种子寿命的因素(内因:种子特性)

种子遗传特性种皮结构种皮薄、膜质,因不能阻止水氧进入,呼吸作用加强,营养物质消耗多,寿命较短,如杨、柳、榆、桦木特例:核桃富含脂肪,但内果皮木质化无弹性,采种、调制、运输中易受温度和湿度影响以及机械伤害,使呼吸作用加强,寿命缩短四、种子的贮藏4、影响种子寿命的因素(内因:种子特性)种子的含水量seedmoisturecontent种子水分存在形态自由水(游离水):生物化学的介质,存在于种子表面和种子细胞间隙内,具有一般水的特性,能在细胞间隙中流动,容易蒸发结合水(束缚水):被种子内的亲水胶体(蛋白质、糖类、磷脂等)牢固束缚,不能自由移动,不易受外界环境条件影响,不具有溶解结晶物质的能力,在0℃时不结冰,100℃时不沸腾四、种子的贮藏4、影响种子寿命的因素(内因:种子特性)种子的含水量seedmoisturecontent种子水分含量高低含水量越高,呼吸作用越旺盛(几何级数增加),贮藏物质消耗越多,释放热量越多,寿命较短一般情况:45~60%开始发芽,18~20%导致发热,12~14%病菌生长,8~9%轻度昆虫活动,4~8%,密闭贮藏比较保险四、种子的贮藏4、影响种子寿命的因素(内因:种子特性)种子的含水量seedmoisturecontent最低含水量——有些种子在贮藏期间所必须保持的含水量,并不是越低越好,含水量低于5%会发生脂质自动氧化注意:种子也不能忍受过份的干燥。大多数树种适于贮藏的含水量在5~12%安全含水量——贮藏时维持种子生命力所必须的含水量四、种子的贮藏4、影响种子寿命的因素(内因:种子特性)种子的含水量seedmoisturecontent根据安全含水量的高低,可以把种子区分成两大类:低含水量类型(耐干藏种子):安全含水量低于气干状态含水量。如松、杉、刺槐高含水量类型(不耐干藏种子):安全含水量在20%以上。如油茶(>24%)、油桐、栎类、板栗和麻栎(>30%)、咖啡、柑桔、银杏七叶树四、种子的贮藏5、影响种子寿命的因素(外因:环境因素)空气的相对湿度种子为多孔毛细管的胶质体,具有较强的吸水能力规律:空气相对湿度愈高,种子含水量增加愈快,呼吸作用旺盛,反之则释放水汽平衡含水量

——种子在一定的温度和相对湿度条件下,吸湿作用和解吸作用处于平衡时的含水量。与种皮结构(种皮薄,透性强,吸湿快)和内含物(吸湿能力为蛋白>淀粉和纤维素>脂类)有关低温隔湿种子贮藏库:贮藏1个季度,相对湿度应控制在65%以内;2~3年应控制在45%以内;多年应控制在20%以下四、种子的贮藏5、影响种子寿命的因素(外因:环境因素)温度一般低恒温(1~5℃)有利于种子贮藏期间生活力的保存高温:酶活性增强,呼吸作用加强,营养物质和能量消耗加剧,种子容易衰老、变性变温:促进种子呼吸一般来说,在50~0℃范围内,温度每降低5℃,种子生命力增加1倍安全含水量低:能忍受充分干燥,贮藏温度可以较低安全含水量高:不耐干燥,不耐低温,如栎类(不能低于0℃)高含水率:水分容易冻结,由于机械原因和生理原因容易死亡(0~3℃)临界温度:赤栎-10℃,夏橡和长柄橡-7℃,无柄橡-5℃四、种子的贮藏5、影响种子寿命的因素(外因:环境因素)通气条件高含水率种子:呼吸作用较强,通气不良则容易发生缺氧,产生有毒物质(乙醇)低含水率种子:呼吸作用很弱,需氧极少,在密封条件下能长久地保持生命力,但温度高时,呼吸作用较强,需要通气四、种子的贮藏5、影响种子寿命的因素(外因:环境因素)生物因子指种子携带的大量真菌、细菌等微生物和昆虫、鼠类等微生物:在高温、高湿(15~16%以上)、通气不良条件下活动旺盛(种子含水量<12%)干燥种子40℃左右的温度可以杀死昆虫种子贮藏含水量低于9%,能抑制昆虫的生长和发育未成熟种子、机械损伤、虫害、无生命力:容易霉烂四、种子的贮藏6、种子衰老的原因及机理细胞膜变化(透性变化)大分子变化核酸的变化(结构)酶的变化(活性)有毒物质的积累无氧呼吸产生的二氧化碳和酒精蛋白质分解产生的胺类物质脂类氧化分解产物丙二醛四、种子的贮藏7、种子寿命的预测种子寿命预测方程LogP50=Kv-C1m-C2t式中:P50——种子发芽率降低到50%的平均时间(天),即半活期或者平均寿命。

m——贮藏期间种子含水量(%)

t——种子贮藏温度(℃)

Kv、C1和C2——常数,可根据不同树种多次贮藏试验结果推算获得。四、种子的贮藏8、种子耐藏性的生理基础种子水分临界水分:结合水达到饱和程度并将出现游离水时,种子中的酶也将由钝化状态转变为活化状态,这个转折点的种子水分平衡水分:种子水分吸附与解吸过程达到平衡状态时的种子水分种子营养成分与耐藏性:蛋白质、脂肪、碳水化合物种子耐脱水的能力:正常型种子、顽拗型种子四、种子的贮藏8、种子耐藏性的生理基础种子的贮藏类型传统型种子orthodoxseed:耐干燥,含水量降低到较低水平时(1~5%)不受伤害,贮藏寿命随含水量和温度降低而延长,多为中长命种子顽拗型种子recalcitrantseed:对脱水和低温高度敏感,干燥时会受损伤,新种子的生活力随干燥而降低,降低到某一临界点后完全丧失生活力,须高水分适温贮藏,寿命短,如水浮莲、橡胶、板栗、龙眼、荔枝、银杏等中间型种子middleseed:贮藏习性介于两者之间,即开始寿命随水分降低而延长,但当水分降低到一定程度(7~12%)时,寿命与水分的负相关关系发生逆转,如柑橘、小果咖啡等四、种子的贮藏9、种子贮藏方法种子入库前都必须净种,测定种子含水量对含水量过高的种子要进行干燥处理,使其符合贮藏标准为防止病虫害,入库前应对种子进行消毒处理贮藏过程中应随时或定期检查温度、湿度、通气状况、种子状况四、种子的贮藏9、种子贮藏方法干藏drystorage将充分干燥的种子,置于干燥环境中贮藏适用于安全含水量较低的种子,如刺槐、白蜡、合欢等阔叶树以及大多数针叶树种根据贮藏时间和贮藏方式,可分为普通干藏conventionaldrystorage密封干藏sealedstorage气藏法(控制气体贮藏法)四、种子的贮藏9、种子贮藏方法干藏drystorage普通干藏conventionaldrystorage将充分干燥的种子,装入麻袋、箩筐、箱、桶、缸、罐等容器中,置于低温、干燥、通风的库内或普通室内贮藏温度和湿度不能人为控制,适宜短期贮藏(秋采冬贮春播)适合安全含水量低且自然条件下不易失去生活力的种子适宜树种:大多数针叶树种(杉木、柳杉、侧柏)、白蜡树类、槭树类、楝树、槐树、刺槐、合欢、金合欢、相思、黑荆不适宜树种:杨、柳、楡、桦木、旱冬瓜、桉树注意事项防止生虫:拌石灰粉、木炭屑,如刺槐、皂角、相思防止湿度升高:堆放生石灰四、种子的贮藏9、种子贮藏方法干藏drystorage密封干藏sealedstorage将充分干燥的种子,装入已消毒的玻璃瓶、铅桶、铁桶、聚乙烯袋(透气性)容器中,0~5℃密封贮藏适合安全含水量低的小粒种子,不适合麻栎、水青冈等高含水率种子低温密封干藏法:塑料袋包装,1~5℃密封,适合含水量小于4%的长命种子容器中应加入干燥剂(变色硅胶、氯化钙、木炭等)气藏法(控制气体贮藏法)在密闭容器内充入N2、CO2等气体,降低环境O2,抑制种子呼吸,控制病原微生物及害虫生长和增殖四、种子的贮藏9、种子贮藏方法干藏drystorage长期贮藏大量种子时,应建造种子贮藏库。多数研究都表明,低温冷藏是种子贮藏的最佳环境,但是,低温库的建设通常投资较大,技术要求高为长期保存种质资源,对新技术的探索是没有止境的,利用液态氮超低温(-196℃)保存植物种质的一系列研究证明,许多植物种子、花粉、分生组织、芽、愈伤组织和细胞等都能成功地保存在液态氮温度(-196℃)而生活力不受影响我国已建林木种子低温库18座,贮种面积9700m2,可贮存种子260万kg贮藏条件:温度(0~5℃)、湿度(50%)、通气状态(防止水热传导)适用范围:安全含水量低的种子,大多数针叶树、刺槐、楡、白蜡作用:缩短休眠期,解除休眠贮藏前准备:种子准备降低含水量(安全含水量以下)净种、检验分批和登记库房准备清仓消毒贮藏期间的管理:注意库房温度和湿度的变化防止种子发热合理通风适时检验干藏法汇总四、种子的贮藏9、种子贮藏方法湿藏wetstorage将种子置于湿润、适度低温(0~5℃经常保持湿润)、通气的条件下贮藏适用于安全含水量高的种子,如壳斗科、七叶树、核桃、油茶、枥类、板栗、楠树、厚扑、油桐、银杏、檫树等树种具体方法:坑藏、堆藏、流水贮藏等湿藏基本条件:经常保持湿润,以防种子失水干燥;温度以0~5℃为宜;通气良好贮藏期限比较短,1~3个月部分含水量较低种子也可采用此法,如厚朴、金合欢等,其贮藏措施与低温催芽相似,可以部分解除种子休眠,相当于前期催芽通气秸秆等种子与湿沙混合物(1:3)土壤冰冻层地下水石子等粗介质利于排水10~15cm3~4cm湿粗沙露天埋藏贮藏条件:贮藏温度:0~5℃贮藏湿度:保湿(湿润)通气条件:经常翻动(通气良好)适用范围:安全含水量高,种果皮厚,生理后熟,低温可解除休眠的种子,如壳斗科、七叶树、核桃、油茶、檫树、胡桃、银杏、榛子、厚朴作用:逐渐解除休眠,播种后发芽迅速而整齐贮藏方法:室内混沙湿藏(堆藏)混沙窖藏(坑藏)土埋流水贮藏湿藏法汇总林木种子贮藏新技术简介超干燥贮藏超低温贮藏(-196℃)离体胚贮藏

种子冷库种子湿藏种子湿藏四、种子的贮藏10、种子库管理要掌握库内外的温差和湿差,合理开闭门窗,自然通风库内的温度、湿度都高于库外库内外的温度相同,但库内空气相对湿度高或库内外空气相对湿度相同,但库内温度高库内温度高而相对湿度温度低,或温度低而相对湿度高,要计算库内外的绝对湿度再作决定如果库内绝对湿度高于库外就可能通风,反之,不宜通风五、种子的休眠1、种子休眠seeddormancy概念:有生活力的种子,由于种皮障碍、种胚尚未成熟或种子存在有抑制物质等内在因素和外界条件的影响,即使在适宜萌发条件下,也不能萌发的现象(一旦去除限制因素就可萌发)狭义:由于结构或生理原因,在一般认为适于发芽的条件下仍不能发芽的现象(深休眠、内因性休眠、实质性休眠)广义:除深休眠外,还包括由于缺乏发芽所需要的外部环境条件而呈现的强迫性休眠(浅休眠)五、种子的休眠1、种子休眠seeddormancy意义是植物在系统演化国策我那个中对环境条件和季节变化的一种适应性——自然选择的结果有助于种子抵抗不良环境条件有利于林业种植调拨、运输和贮藏缺点给林业种子检验带来困难对育苗造林及林木繁殖带来不利影响,如部分珍稀、濒危树种具有休眠习性,影响其繁殖和推广五、种子的休眠2、种子休眠类型(根据形成原因)强迫性休眠(浅休眠):有生活力的种子因外界条件(水分、温度和氧气等)不能满足发芽需要,使种子一时不能萌发条件:满足发芽需要的条件立即发芽原因:种皮透性差树种:杨、榆、桑、栎类、油松等五、种子的休眠2、种子休眠类型(根据形成原因)生理性休眠(深休眠):满足发芽需要的条件,种子仍不能很快萌发或发芽很少。如红松、白皮松、杜松、椴树等外源性休眠(由种皮或果皮引起)阻碍水分吸收阻碍气体交换含有化学抑制物质阻碍胚中抑制剂逸出减少光线达到胚部对萌发起机械约束作用五、种子的休眠2、种子休眠类型(根据形成原因)生理性休眠(深休眠)外源性休眠(由种皮或果皮引起)物理休眠(种皮对水气的不透性)种皮具有栅栏状厚壁细胞、角质层、蜡质层、木栓层如热带树种(合欢属、刺槐属、漆树属、皂荚属);梧桐、柚木、南方红豆杉、核桃、樱桃、深山含笑、樟树、水曲柳五、种子的休眠2、种子休眠类型(根据形成原因)生理性休眠(深休眠)外源性休眠(由种皮或果皮引起)化学休眠(抑制物质)抑制物质阻碍萌发,如酚类化合物、脱落酸。充足的降水可将这些抑制物质淋洗出来树种:沙枣、牛奶子、美国白蜡、野蔷薇、部分桉树五、种子的休眠2、种子休眠类型(根据形成原因)生理性休眠(深休眠)外源性休眠(由种皮或果皮引起)机械休眠(胚生长机械阻力)坚硬种皮、果皮、胚乳或其中几个部分共同约束阻碍胚生长如山楂属、蔷薇属五、种子的休眠2、种子休眠类型(根据形成原因)生理性休眠(深休眠)内源性休眠(胚性休眠)形态休眠(生理后熟)树种:美国冬青、糙花番荔枝、欧洲白蜡、水曲柳、黑白蜡树、瑞士石松、香榧、银杏、白蜡、卫茅生理休眠由于胚的代谢活动降低,需要低温层积处理使胚萌发所需的酶、激素、可溶性代谢物质及其他化合物达到足够水平(浅休眠、中度休眠、深休眠)如雪松、云杉属、花楸属、红豆杉、部分槭属树种、白蜡树属、欧洲水青冈五、种子的休眠2、种子休眠类型(根据形成原因)生理性休眠(深休眠)综合性休眠(双重休眠)多数情况下,外源性休眠和内源性休眠的各种类型以各种各样的形式组合在一起如欧洲白蜡树、红松、日本五针松五、种子的休眠3、打破休眠的途径种子催芽sprouting:人工采取各种方法(机械擦伤、酸蚀、水浸、层积、或其他物理、化学方法)处理种子,解除种子休眠,促使种子萌发的过程目的:打破休眠方法种(果)皮性休眠的催芽方法胚性休眠的催芽方法五、种子的休眠3、打破休眠的途径种(果)皮性休眠——增加透性冷水浸种室温下浸种24~48h,使种皮软化并除去外种皮的抑制性物质(12~24h换水,可流水浸种)树种:侧柏、水杉、悬铃木、桦木等热水浸种45~100℃热水浸种24h,自然冷却100℃:刺槐、合欢、紫藤、相思、乌桕、漆树70℃:油松、卫茅、紫荆、车桑子45℃:云杉、桑、臭椿、枫杨、白蜡五、种子的休眠3、打破休眠的途径种(果)皮性休眠——增加透性电灼处理加热针或电热丝将种皮灼烧一个小孔,适用于所有硬实种子酸蚀处理95%浓硫酸处理15~60min,适用于刺槐、漆树、凤凰木、银荆属等物理伤擦锉刀、小刀、剪刀、砂纸、机械擦伤器等进行伤擦五、种子的休眠3、打破休眠的途径胚性休眠——生理障碍层积催芽stratification把种子和保湿基质(河沙、泥炭、锯末等)混合或分层放置,在一定温度下,经过一定时间,解除种子休眠,促进种子催芽的方法作用

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