西伯利亞紅松種子懸浮分級處理技術研究

劉關舉，劉彥海，郭守志，邵澤祥，張學成，王云鵬

（1.內蒙古滿歸林業局，滿歸 022363；2.內蒙古大興安嶺森林調查規劃院，牙克石 022150；3.內蒙古得耳布爾林業局，得耳布爾 022357；4.內蒙古克一河林業局，克一河 165468）

西伯利亞紅松（Pinus sibirica）主產在俄羅斯西伯利亞地區，廣泛分布于歐亞泰加林帶，在我國新疆的北疆高山上有少量分布。1980年在內蒙古大興安嶺滿歸林業局伊克莎馬施業區55林班，發現散生的西伯利亞紅松，并采集松樹球果19 枚。自此，陸續在阿龍山林業局、滿歸林業局、阿里河林業局開展西伯利亞紅松引種實驗，以改善林區林木種類少、生物群落結構簡單、經濟林樹種匱乏等現狀，從而豐富森林生態系統生物多樣性，維護森林生態系統的平衡與穩定，以取得最佳的生態效益和經濟效益。

隨著西伯利亞紅松引種試驗的成功，林區造林綠化所需的苗木數量大量增加，育苗生產規模化逐漸形成。但是由于該種子屬于中、深度休眠類型，種子萌發前，需進行人工干預，解除休眠催芽處理，而西伯利亞紅松種子由于自身特性，種子催芽所需時間有很大差異。如果處理不充分，催芽方法不合理，就會出現播種后出苗不齊或者不發芽。這種現象的主要原因是西伯利亞紅松種子外種皮堅硬又厚，種皮表層有蠟質，不易透水和通氣；種皮或種子內的胚或胚乳含有抑制劑，在低溫情況下，抑制劑活躍度有很大程度的降低；西伯利亞紅松種子部分形態成熟，但生理成熟度不足。為促使種子生理成熟，生產上采取多種方法處理，但效果不佳，溫度、濕度在處理過程中很關鍵。溫度高于5 ℃，生理成熟早的種子提前發芽，通常所說的“先鋒種子”，溫度低于-5 ℃，種胚極易產生凍害，影響產量種子生活力。濕度過高、不透氣，容易導致種子霉爛，濕度過低，則種子后熟過程較慢，不利于種子催芽。采用懸浮分級法后低溫層積處理，可以更好地解決這些方面的問題。

1 材料來源和研究方法

1.1 材料來源

所用西伯利亞紅松種子為2020 年冬購自俄羅斯西伯利亞地區成熟種子。

1.2 研究方法

1.2.1 懸浮分級

指標確定：分別取50 粒種子4 個重復，分別放入不同的透明容器杯中，加水浸泡，水溫為室內溫度，做好標記，觀測不同時間段種子下沉的數量，并做好記錄，根據種子下沉時間對質量進行分級。浸泡6 h 以內下沉的種子定為一級種子，浸泡48 h 下沉的種子定為二級種子，浸泡48 h以后仍浮在水面上的種子定為三級種子。

懸浮分級：準備大體積浸種容器、篩子（孔徑以不漏種子為宜）、河沙、高錳酸鉀等。2021 年1 月份開始研究實驗。將西伯利亞紅松種子浸泡在大容器內，為便于分離，水量為種子容量的3 倍為宜，確保種子完全浸泡，上面壓塊木板，浸泡6 h 后，取出木板，攪拌后靜置5～10 min，用篩子將懸浮的種子撈出，放置另一容器中，再攪拌靜置5～10 min，撈出懸浮的種子放入同一容器中。將沉在水底的一級種子取出，放置室內攤開、晾干，然后送入貯藏室內冷藏。撈出的懸浮種子繼續換水加水、壓木板浸泡，待48 h后，用同樣的方法，分兩次用篩子撈出懸浮的三級種子，放入另一容器，加入足量的水繼續浸泡，沉在水底的二級種子繼續浸泡，使二、三級種子充分吸足水分。隨機抽取、檢測、觀察，以內種皮不褶皺為判定種子已經吸足水分的依據，懸浮分級過程總歷時約72 h。分級后對二、三級種子用0.5%高錳酸鉀溶液消毒30 min，放室內攤開、晾干，然后送入貯藏室內冷藏。3 月份將一級種子用0.5%高錳酸鉀溶液消毒處理30 min。

1.2.2 種子催芽

種子催芽采用低溫混沙層積處理方式。將懸浮分級法分出的一、二、三級種子分別用0.5%高錳酸鉀溶液消毒30 min。再用清水清洗2～3遍，至水清為止，控干水分。將種子與提前準備的河沙1∶2～1∶3 的比例，使種子與河沙混拌均勻，邊混拌邊噴水，濕沙以飽和含水量的60 %（手握沙略粘手）為宜。混拌均勻后，將不同等級的混沙種子分別裝入絲袋中，并做好標記，每袋裝入量不能過多，以便于翻動為宜，置于種子催芽室內。溫度保持0 ℃左右，不能高于5 ℃，保持濕潤和通氣，以防止種子失水或過早發芽。在催芽過程中，翻倒兩次，使種子在不同的位置進行發育，“黃胚率”會高一些。

1.2.3 “黃胚率”檢測

檢測原理：西伯利亞紅松種子在發芽過程中，胚經歷由黃→綠→發芽的過程，說明種子內部生理、生化正在做發芽的準備，具備潛在的發芽能力，而白色堅挺的胚，也沒有壞死，正在準備萌動，也算有生活力。因而，胚具有黃色、綠色、發芽、白色堅挺之一的就是具有生活力的黃胚粒數。

檢測方法：定期分別在各級種子內隨機取100粒，分成4組并編號，每組25粒，剝去外種皮，然后清水沖洗，按編號把4個組的種粒全剖開，把黃胚、綠胚、發芽的胚、白色堅挺的胚記在一起為“黃胚”數目，其余則為沒有發芽能力的胚，如：黑褐色胚、水腫狀胚、霉爛胚、病蟲害、空粒等，用加權平均法計算“黃胚率”。

2 結果與分析

一是對該批種子懸浮法分級以浸泡6 h、48 h為界限，分為一、二、三級，測定結果見表1。

表1 西伯利亞紅松種子分級測定表

從表1 可以看出，該批西伯利亞紅松種子一級（6 h 下沉）種子占34.5 %，二級（48 h 下沉）種子占52%，三級（其余）種子占13.5%。

二是根據催芽處理和檢測結果，找出了用懸浮法分出的種子級別與催芽時間、“黃胚率”之間的關系，見表2。

表2 種子級別與催芽時間、“黃胚率”之間的關系表

由表2看出，催芽90 d后，一級種子“黃胚率”達90.6 %，其余為沒有發芽能力的種子，可以進行播種；120 d后，二級種子“黃胚率”達78.2%，其余為沒有發芽能力的種子，可以進行播種；催芽150 d 后，三級種子“黃胚率”達58%，其余為沒有發芽能力的種子，可以進行播種。

3 總結與討論

實驗證明，西伯利亞紅松種子采用懸浮分級后，再進行低溫混沙層積催芽，有很多優點。

一是根據不同的等級種子，“黃胚率”達到播種所需時間不同，分時段合理安排催芽時間或播種時間，可以有效避免先鋒種子在催芽階段遭受凍害、機械損傷、長勢衰弱、病菌感染的威脅，使種子得到最合理、最充分的利用。

二是更科學地計算播種量，有效避免種子的浪費和不必要的損失，降低育苗成本。

三是為西伯利亞紅松規模化育苗生產，提高苗木質量，進而保證造林成活率提供理論依據。