第三节 播种前种子的处理
一、种子的贮藏
种子采收处理完以后,有些花木的种子采后可立即播种,但大多数花木的种子都是春季成熟、冬季贮藏、第二年播种,还有些种子作为种质资源需要保存多年后播种,但必须在种子寿命年限内保存。种子的寿命是指在一定环境条件下,种子从完全成熟到丧失生活力所经历的时间。种子群体的寿命即种子的半活期,是指种子从收获到半数种子存活所经历的时间。种子的寿命因植物种类的不同而不同。可以是几小时、几天、几周,也可以长达很多年。柳树种子的寿命极短,成熟后只在12h内有发芽能力。杨树种子的寿命一般不超过几周。大多数花木种子在一般的贮藏条件下寿命为1~5年。保存期1年的有福禄考、地肤、报春花;保存期2~3年的有醉蝶花、花菱草、三色堇、万寿菊、美女樱、翠菊、雏菊、旱金莲、香豌豆、虞美人、醉蝶花、一串红、麦秆菊、金鱼草、矢车菊;保存期4~5年的有半枝莲、百日菊、桂竹香、蛇目菊、紫罗兰、矮牵牛、三色苋、鸡冠花、金盏菊。
(一)影响种子寿命的因素
1.种子内在因素的影响
(1)遗传性 不同种类的花卉种子由于其自身遗传特性的不同,种子内含物的类型、种皮的结构及生理活性不同,保存生活力的时间长短不同,即种子寿命存在差异。一般认为含脂肪、蛋白质多的种子(松科、豆科)寿命较长(见图3-40、图3-41),而含淀粉多的种子(如壳斗科)寿命短(见图3-42、图3-43)。因为脂肪、蛋白质转化为可利用状态需要的时间长,放出的能量也比淀粉高。贮藏时,分解少量蛋白质或脂肪释放的能量,就能满足种子微弱呼吸的需要,因此维持的寿命长。
图3-40 松科油松的种子
图3-41 豆科小冠花种子
图3-42 壳斗科红锥种子
图3-43 壳斗科栓皮栎种子
榆叶梅、海棠、刺槐、皂荚等豆科种子种皮致密,不易透水、透气,有利于种子生活力的保存,硬粒的寿命可达几十年以上(见图3-44、图3-45)。而种皮呈膜质、易透水透气的种子,如菊科花卉、蒲公英、杨、柳、桉等,寿命很短(见图3-46、图3-47)。曾受冻害或采集后及运输过程中曾受潮的种子,酶的水解作用加强,水溶性糖及含氮物质增多,即使种子在干燥状态下,其呼吸作用也比正常种子强得多,对种子生活力和耐藏性都有影响,生产中必须防止这种现象的发生。
图3-44 榆叶梅种子
图3-45 海棠种子
图3-46 小丽花种子
图3-47 万寿菊种子
(2)种子含水量 种子的含水量与种子的寿命密切相关,种子含水量的高低直接影响种子呼吸作用的强度。种子含水量低,种子内的水分通常处于结合态,几乎不参与新陈代谢作用,种子内部呼吸代谢缓慢,酶钝化,营养物质消耗少,种子抗低温能力强,不易发热腐烂,有利于保持种子的活力;种子自身含水量高,种子内水分处于自由态,酶活性增强,呼吸作用加强,自身产生大量的热量,营养物质消耗多,导致种子容易丧失生活力。一般情况下,当种子的含水量在30%以上时,非休眠种子即可发芽。当种子的含水量在15%~30%时,种子丧失活力和萌发力的速度加快。含水量在15%以下时,有利于种子的长期保存。但不是含水量越低越好,种子含水量不能低于该种子的安全含水量,如果低于安全含水量,种子内的膜系统会受到严重的损伤。不同种类的花木,安全含水量不同。
(3)种子成熟度 种子成熟度也与种子生活力有关。尚未成熟的种子,种皮薄,不致密,保护性能差,内部贮存的营养物质还呈溶胶状态。容易被微生物感染霉烂。另外,未成熟种子含水量高,呼吸作用旺盛,种子生活力不易保存。种子受机械损伤后,失去种皮保护,易受微生物感染,也容易丧失生活力。
表3-2为自然条件下常见花卉种子的寿命。
表3-2 自然条件下常见花卉种子的寿命
2.种子贮藏环境的影响
影响种子寿命的环境因素有以下几个。
① 空气湿度:高湿环境不利于种子寿命延长,因为种子具有吸收空气中水分的能力。对多数花卉种子来说,干燥贮藏时,相对湿度维持在30%~60%为宜。
② 温度:低温可以抑制种子的呼吸作用,延长其寿命。干燥种子在低温条件下能较长期地保持生活力。多数花卉种子在干燥密封后,贮存于1~5℃的低温下为宜。在高温高湿的条件下贮藏,则发芽力降低。
③ 氧气:可促进种子的呼吸作用,降低氧气含量能延长种子的寿命。将种子贮藏于其他气体中,可以减弱氧的作用。据多数试验表明,不同种类的种子贮藏于氢、氮、一氧化碳中,结果各不相同。
空气湿度常和环境温度共同发生作用,影响种子寿命。低温干燥有利于种子贮存。多数草花种子经过充分干燥,贮藏在低温下可以延长寿命;值得注意的是,对于多数树木类种子,在比较干燥的条件下,容易丧失发芽力。一些试验证明,充分干燥的花卉种子对低温和高温的耐受力提高,即使温度增高,因水分不足,仍可阻止其生理活动,减少贮藏物质的消耗。
此外,花卉种实不应长时间暴露于强烈的日光下,否则会影响发芽力及寿命。
(二)种子贮藏的方法
一般花卉种子可以保存2~3年或更长时间,但随着种子贮存时间的延长,不仅发芽率降低,而且萌发后植株的生活力也降低,衰退程度与保存方法密切相关。因此要尽量使用新种子进行繁殖。不同的贮藏方法对花卉种子寿命影响不同。
1.日常生产和栽培中主要贮藏方法
(1)干燥贮藏法 耐干燥的一、二年生草花种子,在充分干燥后,放进纸袋或纸箱中保存。这种方法是适宜次年就播种的短期保存。
(2)干燥密闭法 把充分干燥的种子装入罐或瓶一类容器中,密封起来放在冷凉处保存。这种方法保存时间稍长,种子质量仍然较好。
(3)干燥低温密闭法 把充分干燥的种子放在干燥器中,置于1~5℃(不高于15℃)的冰箱中贮藏。这种方法可以较长时间保存种子。
(4)湿藏法 某些花卉的种子较长期置于干燥条件下容易丧失生活力,可采用层积法,即把种子与湿沙(也可混入一些水苔)交互地做层状堆积。休眠的种子用这种方法处理,可以促进发芽。牡丹、芍药的种子采收后可以进行沙藏层积。
(5)水藏法 某些水生花卉的种子,如睡莲、王莲等必须贮藏于水中才能保持其发芽力。
2.作为种质资源需要长期保存的种子可以使用的贮藏方法
(1)低温种子库 有长期、中期、短期库。不同低温库采用不同种子含水量(库温低,含水量也低)和空气湿度(库温低,相对湿度也小,一般小于60%)下保存,预期种子寿命2~5年至50~100年(见图3-48)。
图3-48 低温种子库
(2)超干贮藏 采用一定技术,使种子极度干燥,其含水量较低温贮存时低得多,然后真空包装后存于室内长期保存。
(3)超低温贮存 种子脱水到一定含水量,直接或采用相关的生物技术存入液氮中长期保存。理论预测可以永久保存。