祁連圓柏種子人工和機械去皮效果研究

張世武,陵軍成,徐文云

(1.甘肅省天?？h古城林場,甘肅 武威733299;2.甘肅省天?？h林業(yè)工作站,甘肅 武威733299)

祁連圓柏(Sabina przewalskii)屬圓柏屬小喬木,為我國特有種,主要分布在青藏高原東北部和黃土高原西部邊緣地帶。由于它四季常綠、具有良好的圓錐形樹冠和耐干旱、嚴(yán)寒、瘠薄、抗鹽堿的特性,而成為一個理想的城市園林綠化和旱區(qū)、寒區(qū)、荒坡造林樹種。近年來隨著祁連圓柏苗木需求量的增加,苗木培育產(chǎn)業(yè)進一步擴大。但是,祁連圓柏苗木培育中采集的種子需要去皮,去皮后種子才能正常發(fā)芽[1]。傳統(tǒng)的去皮技術(shù)采用人工碾壓,費時、費力,本試驗嘗試著采用機械去皮,省時、省力,取得了良好的處理效果?，F(xiàn)就人工去皮和機械去皮的處理效果進行對比分析。

1　材料與方法

1.1　試驗地概況

試驗地設(shè)在天祝藏族自治縣古城林場天堂苗圃,該地位于祁連山東端南麓,為峽谷盆地,屬于青藏高寒氣候區(qū),年平均溫度3℃,年極端最高溫度32.4℃,最低溫度-15℃,≥10℃積溫2 216.6℃,海拔2 280 m。無霜期180～214 d,年平均降水量500 mm,年日照時數(shù)2 088 h。土壤為栗鈣土,土層厚40～80 cm,有機質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀平均含量分別為33.06g kg-1、144.43 mg kg-1、15.89 mg kg-1、236.00 mg kg-1。

1.2　材料

試驗種子采自試驗地周圍海拔2 400～2 600 m的祁連山南麓淺山區(qū)祁連圓柏天然林。祁連圓柏種實10—11月成熟,成熟過程中球果由綠變黑時采集。采集后的種子運回苗圃進行人工和機械去皮。

1.3　方法

人工去皮：先將采集的球果灑水堆捂12～24 h,待種皮充分濕潤膨脹后攤開在水泥地面上用木磙推碾,直至外種皮完全脫掉后再晾曬風(fēng)選,分離出純凈種子。機械去皮：先將采集的球果與直徑2～3 cm的卵石按體積比1∶2的比例倒入JZC250型混凝土攪拌機(鄭州恒龍機械設(shè)備有限公司生產(chǎn)),在轉(zhuǎn)速30 r min-1下攪拌1 h,倒出后用孔徑1.5 cm×1.5 cm的篩子分離出純凈種子。

處理完成后核算不同方法單位質(zhì)量種子的用工量。隨機抽取不同方法去皮后分離的純凈種子1 000粒,觀察種子干凈程度,統(tǒng)計破損率(破損率=外殼破損種子數(shù)÷種子總數(shù)×100%)。然后將抽取種子倒入40℃溫水容器中,充分?jǐn)噭?水面高出種子10 cm左右,浸種24 h,水溫自然冷卻,撈出漂浮空秕粒和雜物,再將精選后的種子用濃度為0.5%硫酸銅溶液浸泡30 min,撈出用清水沖洗干凈,晾曬備用。次年2月中旬將地深翻整平后播種,播種密度株距5 cm,行距10 cm,播種深度3 cm,播種后次年4月幼苗出土,記錄苗木的出苗期,6月田間統(tǒng)計種子發(fā)芽率,即發(fā)芽率(%)=(出苗數(shù)÷播種數(shù))×100%。

2　結(jié)果與分析

2.1　不同處理的種子外觀和破損率

表1　不同處理的種子外觀和破損率

由表1可以看出,人工去皮時在木磙推碾下,祁連圓柏球果在木磙和水泥地面摩擦下,果皮退去,但是由于摩擦面的不均勻性,種子骨質(zhì)外殼殘留部分果皮,果殼粗糙并附著部分纖維,整體呈現(xiàn)黑色。而機械去皮時祁連圓柏球果在混凝土攪拌機驅(qū)動下,在卵石間隙不斷翻轉(zhuǎn)和卵石全方位摩擦,最終果皮被磨損脫落,果殼粗糙面被磨平、磨光。整體呈現(xiàn)骨質(zhì)白色。人工去皮和機械去皮種子的破損率分別為10.4%和12.5%,機械去皮的破損率高于人工去皮2.1個百分點。機械去皮破損率高于人工去皮的主要原因可能與卵石的質(zhì)地堅硬、混凝土攪拌機轉(zhuǎn)速較高相關(guān),機械去皮時祁連圓柏球果受到卵石撞擊后,果殼破裂,在降低混凝土攪拌機轉(zhuǎn)速和摩擦物卵石質(zhì)地的情況下,破損率有可能降低。

2.2　不同處理的種子出苗期和發(fā)芽率

由表2可以看出,種子從開始發(fā)芽出土到種子發(fā)芽結(jié)束,機械去皮比人工去皮縮短了25 d。機械去皮的發(fā)芽率高于人工去皮13.1個百分點。種子出苗期短說明種子發(fā)芽整齊,將來的苗木生長也整齊,苗木整齊度是衡量苗木質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。發(fā)芽率高則說明單位數(shù)量的種子產(chǎn)苗量大,種子的利用率高。由于祁連圓柏外種皮堅硬,吸水受到一定影響,其種胚吸水后只有經(jīng)過冬季—夏季—冬季2個變溫周期才能達到生理后熟[2]。機械去皮時,球果在混凝土攪拌機驅(qū)動下,受到卵石的撞擊,堅硬的果殼產(chǎn)生許多微創(chuàng)口,從而有利于水分進入果殼內(nèi),加速種胚生理后熟,縮短了發(fā)芽時水分的儲備,提高了發(fā)芽整齊度和發(fā)芽率。

表2　不同處理的種子出苗期和發(fā)芽率

2.3　不同處理的效率和成本

表3　不同處理的效率和成本

由表3可以看出,機械去皮的效率是人工去皮的10倍。除此之外,在天?？h青壯年勞動力的平均日工資是80元,按此計算,人工去皮的成本為0.8元kg-1,而機械去皮的成本包括電費是0.1元kg-1,人工去皮的成本是機械去皮的8倍。而且,相同數(shù)量的祁連圓柏種子用相同的勞動力去皮,人工去皮所花費的時間是機械去皮的10倍。

3　結(jié)論與建議

利用混凝土攪拌機機械去皮發(fā)芽率高于人工木磙推碾去皮,且去皮后的種子發(fā)芽整齊,處理效率高于人工去皮,并節(jié)約成本。所以,在有混凝土攪拌機機械設(shè)備的地方可采用機械去皮替代傳統(tǒng)的人工木磙推碾去皮。目前,制約祁連圓柏苗木培育的瓶頸問題是種子質(zhì)量不高、種子去皮耗時和費力、種子休眠期長。祁連圓柏天然林種實害蟲嚴(yán)重,采種前應(yīng)先進行林分種實害蟲調(diào)查,一般出種率在40%以上的林分方可選擇采種。解決去皮問題后,還應(yīng)開展解除種子休眠、縮短種胚后熟研究,使祁連圓柏苗木培育變當(dāng)年播種、次年發(fā)芽生長為當(dāng)年播種當(dāng)年發(fā)芽生長,縮短育苗周期。

參考文獻：

[1]崇玉林,許開勝,王鋒,等.祁連圓柏育苗技術(shù)試驗初報[J].甘肅林業(yè),2004(4)：31-32

[2]權(quán)國倉,胡桂英,李秋隆.祁連圓柏育苗技術(shù)[J].林業(yè)實用技術(shù),2007(8)：42