林木種子處理技術(shù)在洮河保護(hù)區(qū)林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘 要 在林業(yè)生產(chǎn)中，林木種子處理技術(shù)對(duì)種子發(fā)芽率、林木成活率等具有重要的影響。為確保林木種子處理技術(shù)在提升林業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量方面起到顯著作用，完善林木種子處理技術(shù)體系，提高林木種子處理效果和造林成功率，以洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為例，在對(duì)林木種子休眠特性進(jìn)行簡要分析的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析種子安全貯藏技術(shù)、種子催芽技術(shù)、種子包衣技術(shù)等林木種子處理技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 種子處理技術(shù)；種子休眠；林業(yè)生產(chǎn)；洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)

中圖分類號(hào)：S722.14 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.22.075

林木種子處理技術(shù)，對(duì)于打破種子休眠、提高種子發(fā)芽率、促進(jìn)幼苗健康生長及增強(qiáng)幼苗抗逆性有重要作用。在全球氣候變化和生態(tài)環(huán)境惡化的背景下，有效地利用林木種子處理技術(shù)，提高林業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，已成為當(dāng)務(wù)之急。因此，探討林木種子處理技術(shù)在洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，促進(jìn)林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

1 林木種子休眠原因

為充分發(fā)揮林木種子處理技術(shù)的作用，需要深入分析林木種子休眠原因。種子休眠是植物生物學(xué)中的一個(gè)重要現(xiàn)象，是指種子成熟后，即使給予了適宜的環(huán)境條件，在一定時(shí)間內(nèi)依然不會(huì)發(fā)芽。這種休眠狀態(tài)是植物適應(yīng)環(huán)境變化，保證種子順利傳播和生長的一個(gè)策略[1]。林木種子休眠的原因復(fù)雜多樣，具體可從以下角度進(jìn)行分析。

1）生理休眠是由于種子內(nèi)部激素平衡尚未達(dá)到適宜狀態(tài)而引起的。種子內(nèi)部激素如脫落酸是主要的休眠激素，其水平較高會(huì)抑制種子的萌發(fā)[2]。2）形態(tài)休眠是指種子外殼或者種皮的結(jié)構(gòu)致密，阻止了水分和氧氣的滲透，從而影響了種子萌發(fā)。種子表面的細(xì)小孔隙不足以允許足夠的水分和氧氣通過，這會(huì)影響種子的呼吸作用，從而抑制種子內(nèi)部的生化反應(yīng)，使種子無法萌發(fā)。3）發(fā)育不良或損傷也是種子休眠的原因之一。種子在成熟過程中如果發(fā)育不完全，或者在成熟后受到了損傷，如擦傷、凍傷或病蟲害感染，都可能進(jìn)入休眠狀態(tài)。這種休眠是一種保護(hù)機(jī)制，防止損傷的種子在不適宜的環(huán)境中萌發(fā)。

總之，深入分析林木種子休眠原因，可以更好地了解林木種子萌發(fā)在不同環(huán)境條件下的反應(yīng)和需求，從而選擇和應(yīng)用更有效的種子處理技術(shù)，提高種子發(fā)芽率、幼苗成活率等。

2 洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)林木種子休眠類型

洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于甘肅省南部，地跨卓尼縣、臨潭縣、迭部縣、碌曲縣及合作市，地處洮河南岸的迭山北坡，地理位置為東經(jīng)102°46′02″～103°44′40″、北緯34°10′07″～34°42′05″。洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地形復(fù)雜，土壤條件多變，氣溫較低，且晝夜溫差大。這樣的環(huán)境條件對(duì)林木種子的休眠狀況有很大影響。根據(jù)不同的分類依據(jù)將洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)林木種子休眠類型進(jìn)行劃分，具體如表1所示。

由表1可知，根據(jù)生長環(huán)境條件，可以將洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)林木種子休眠類型分為光休眠和溫休眠。光休眠是指種子在光照條件下才能打破休眠，而在黑暗中則保持休眠狀態(tài)；溫休眠是指種子在特定溫度范圍內(nèi)才能發(fā)芽，溫度低于或高于這個(gè)范圍，種子將保持休眠狀態(tài)。根據(jù)休眠因子位置，可以將洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)林木種子休眠類型分為殼休眠和胚休眠[3]。殼休眠是指種子外層的殼或種皮限制了種子的發(fā)芽，這種休眠可以通過物理方法如研磨種子或浸泡種子來打破。胚休眠是指種子內(nèi)部的胚處于休眠狀態(tài)，這種休眠需要種子內(nèi)部發(fā)生生理變化或通過外部處理才能打破。根據(jù)休眠程度，可以將洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)林木種子休眠分為淺度休眠、中度休眠、深度休眠。淺度休眠是指通過給予適當(dāng)?shù)臏囟?、濕度、光照條件，種子在較短的時(shí)間內(nèi)即可打破休眠。中度休眠是指種子需要較長時(shí)間或特定的條件才能萌發(fā)，如經(jīng)過一段時(shí)間的冷藏或激素處理。深度休眠是指種子處于一種非常穩(wěn)定的休眠狀態(tài)，需要更加嚴(yán)格的條件或長時(shí)間的處理才能打破休眠。

3 林木種子處理技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

針對(duì)種子休眠現(xiàn)象，結(jié)合洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)，合理選用林木種子處理技術(shù)，如種子安全貯藏技術(shù)、種子催芽技術(shù)、種子包衣技術(shù)，可打破種子的休眠，提高洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的林木成活率，促進(jìn)林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

3.1 種子安全貯藏技術(shù)

洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)屬于溫帶大陸性氣候，具有明顯的季節(jié)變化和晝夜溫差。在這樣的氣候條件下，林木種子的貯藏尤為重要，因?yàn)槠渲苯雨P(guān)系到種子的存活率和后續(xù)的林業(yè)生產(chǎn)。

1）低溫保濕貯藏法。洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的冬季十分寒冷，因此為確保林木種子不會(huì)遭受凍害，貯藏溫度應(yīng)設(shè)置在0～15 ℃，既可以防止種子凍害，又有利于保持種子的活力。此外，洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的干旱氣候可能導(dǎo)致林木種子在貯藏過程中脫水，因此需要控制相對(duì)濕度在40%～60%，以防止種子過度干燥。同時(shí)，注意防止?jié)穸冗^高導(dǎo)致林木種子發(fā)霉[4]。在洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，低溫保濕貯藏法適用于多種林木種子，如云杉、松樹、柳樹等。這些林木種子對(duì)溫度和濕度的要求各不相同，因此在實(shí)際操作中，需要根據(jù)具體林木種子的特點(diǎn)來調(diào)整貯藏條件。例如，云杉種子對(duì)低溫較為敏感，因此云杉種子的貯藏溫度可以設(shè)置在5～15 ℃，相對(duì)濕度保持在40%～60%，以防止種子脫水。松樹種子相對(duì)耐寒，可以在更低的溫度下貯藏，因此松樹種子的貯藏溫度可以設(shè)置在0～10 ℃，相對(duì)濕度保持在40%～50%。柳樹種子對(duì)溫度的適應(yīng)范圍較廣，貯藏溫度可以設(shè)置在0～15 ℃，相對(duì)濕度保持在40%～60%。

2）氣體隔離技術(shù)。洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)某些林木種子對(duì)氧氣敏感，如柳樹、楊樹、落葉松的種子，其會(huì)與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)出現(xiàn)質(zhì)量下降的問題。因此，使用氣體隔離技術(shù)，如填充氮?dú)饣蚨趸?，可以減少種子與氧氣的接觸，延長種子的貯藏壽命。具體實(shí)施步驟如下：選擇密封性能良好的容器，如不銹鋼或食品級(jí)塑料容器，以防止氣體泄漏和外部污染物進(jìn)入；在放入容器之前，確保種子已經(jīng)經(jīng)過清潔和干燥處理，去除雜質(zhì)和多余的水分，以防止霉菌生長；將容器放入真空泵中，抽出空氣，隨后注入氮?dú)饣蚨趸?；調(diào)整容器內(nèi)的氣體濃度，氮?dú)獾臐舛仍O(shè)置為98%以上，而二氧化碳的濃度可以控制在10%～20%[5]；在填充氣體后，立即密封容器，確保氣體不會(huì)泄漏出去，并定期檢查容器內(nèi)的氣體濃度、溫度、濕度，以及種子的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整。在抽真空和填充氣體的過程中，操作要迅速，以減少種子暴露在空氣中的時(shí)間。

3.2 種子催芽技術(shù)

種子催芽技術(shù)是一種通過人工方法打破種子休眠，促使種子提前發(fā)芽的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)具有休眠特性或者難以自然發(fā)芽的林木種子尤為重要。根據(jù)洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)林木種子的休眠情況，可使用水浸催芽法、層積沙藏催芽法、層積催芽法。

1）水浸催芽法是一種常見的林木種子催芽技術(shù)，適用于大多數(shù)吸水膨脹后才能發(fā)芽的林木種子，如橡樹、楓樹、松樹種子等。這種方法通過將林木種子浸泡在水中，以促進(jìn)種子吸水膨脹，從而打破種子的休眠狀態(tài)，促使種子萌發(fā)。以下是水浸催芽法的詳細(xì)步驟：①挑選出成熟、無病蟲害的種子，對(duì)于一些硬殼種子，如橡樹種子，需要先物理打破硬殼，使其更容易吸收水分；②將種子用清水沖洗干凈，以去除表面的雜質(zhì)和殘留的化學(xué)物質(zhì)；③將清洗干凈的種子放入溫水中浸泡24～72 h，水溫控制在20～25 ℃，過熱或過冷的水均會(huì)影響種子萌發(fā)，同時(shí)在浸泡過程中需要每1～2 d換一次水；④浸泡后的種子應(yīng)轉(zhuǎn)移到濕潤的環(huán)境中進(jìn)行催芽，如將種子均勻擺放在濕潤的麻布、紙巾或特制的催芽盤上。

2）層積沙藏催芽法是一種模擬種子在自然環(huán)境中發(fā)芽過程的方法，可用于處理洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)難以發(fā)芽或?qū)Νh(huán)境條件有特殊要求的林木種子，如云杉和沙棘種子。這種方法通過將林木種子與沙子混合，存放在濕潤的環(huán)境中，以提供種子發(fā)芽所需的水分、溫度、通風(fēng)條件。以下是層積沙藏催芽法的詳細(xì)步驟：①選擇干凈的細(xì)沙，去除雜質(zhì)和塵埃，然后用0.1%的高錳酸鉀溶液消毒，以殺滅可能存在的病菌和蟲卵；②將種子與沙子按一定質(zhì)量比（1∶3或1∶4）混合，混合時(shí)要輕輕攪拌，確保種子在沙子中均勻分布；③將種、沙混合物放入容器中，如種子催芽箱，確保容器有足夠的透氣性，保持適當(dāng)?shù)耐L(fēng)；④將容器放置在濕潤的環(huán)境中，如溫室、發(fā)芽室或室內(nèi)溫暖濕潤的地方，溫度控制在15～25 ℃。

3）層積催芽法是一種常見的林木種子催芽技術(shù)，其結(jié)合了水浸法和沙藏法的特點(diǎn)，適用于洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)需要較多營養(yǎng)和適宜溫濕度條件的林木種子，如云杉、冷杉、榆樹及樺樹種子等。這些種子的種皮堅(jiān)硬，內(nèi)部含有大量淀粉和脂肪，需要通過層積處理來軟化種皮。層積催芽法通過將種子與富含營養(yǎng)的物質(zhì)（腐殖土、泥炭或堆肥）混合，然后存放在濕潤的環(huán)境中，以提供種子發(fā)芽所需的水分、養(yǎng)分、溫度及通風(fēng)條件。以下是層積催芽法的詳細(xì)步驟：①選擇合適的營養(yǎng)物質(zhì)，如腐殖土、泥炭或堆肥，以為種子萌發(fā)提供養(yǎng)分，也可以添加一些珍珠巖或細(xì)沙來增加通氣性；②將種子與營養(yǎng)物質(zhì)按一定質(zhì)量比（1∶1或1∶2）混合，確保種子間有足夠的空間，并均勻分布；③將混合好的種子和營養(yǎng)物質(zhì)放入溫度可控的環(huán)境中，如室內(nèi)或者溫室內(nèi)，在4～10 ℃的低溫下層積28～49 d，以模仿自然條件，促進(jìn)種子萌發(fā)。

3.3 種子包衣技術(shù)

洮河國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)屬于高寒地區(qū)，氣候條件特殊，溫差較大。應(yīng)用種子包衣技術(shù)，能夠在林木種子外部形成一層或多層由農(nóng)藥、營養(yǎng)添加劑、色素及黏合劑等材料構(gòu)成的保護(hù)層。包衣材料提供的這層保護(hù)作用，不僅能夠減少極端氣候條件對(duì)種子的直接傷害，還能增強(qiáng)種子對(duì)病蟲害的抵抗力，提高種子發(fā)芽率。

種子包衣可以分為種子丸化和種子包膜兩種包衣技術(shù)，具體介紹如下。1）種子丸化是將種子包裹在一種由黏土、農(nóng)藥、水及其他添加劑混合而成的特殊混合物中。丸化處理可以保護(hù)種子免受機(jī)械損傷和土壤中病蟲害的侵害，同時(shí)可以促進(jìn)種子在適宜的條件下逐漸萌發(fā)。丸化種子更適合于機(jī)械播種，能夠提高播種效率和發(fā)芽率。2）種子包膜是指在種子外層涂覆一層薄膜，這層薄膜由聚合物或其他材料制成，可以防止水分和有害物質(zhì)進(jìn)入種子，同時(shí)能緩慢釋放水分和養(yǎng)分，促進(jìn)種子萌發(fā)。種子包膜可以減少土壤中微生物的侵害，提高種子在惡劣環(huán)境下的存活率。

種子包衣工藝包括干包衣和濕包衣兩種主要方法。干包衣是指將干燥的種子與粉末狀的包衣材料混合，然后通過滾動(dòng)或振動(dòng)使包衣材料均勻覆蓋在種子表面。濕包衣則是先將種子浸泡在含有包衣材料的溶液中，然后干燥，使包衣材料黏附在種子上?？傊?，應(yīng)用種子包衣技術(shù)是一種提高林木種子性能和促進(jìn)種子萌發(fā)的有效手段，其通過提供物理保護(hù)和改善種子環(huán)境條件，為種子發(fā)芽和幼苗生長奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

種子安全貯藏技術(shù)、種子催芽技術(shù)、種子包衣技術(shù)等在提高林木種子質(zhì)量和植樹造林成功率方面發(fā)揮著重要作用。實(shí)踐證明，合理選用種子處理技術(shù)，可以顯著提升林木種子的抗病蟲害能力、適應(yīng)性、存活率，從而促進(jìn)林木的健康生長和提高林業(yè)生產(chǎn)的整體效益。盡管種子處理技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，但在實(shí)際應(yīng)用過程中仍面臨一些挑戰(zhàn)，如成本控制、處理技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化等。期待未來相關(guān)技術(shù)人員能加強(qiáng)種子處理技術(shù)在大規(guī)模林業(yè)項(xiàng)目中的應(yīng)用研究，以確保林業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性和生態(tài)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 崔子佳.林木種子休眠現(xiàn)象及催芽技術(shù)研究[J].林業(yè)勘查設(shè)計(jì)，2023，52（4）：84-88.

[2] 劉永熙.林木種子處理技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際分析[J].農(nóng)村科學(xué)實(shí)驗(yàn)，2023（6）：118-120.

[3] 趙庭放.無公害防治技術(shù)在林業(yè)病蟲害防治中的運(yùn)用[J].種子科技，2022，40（7）：83-85.

[4] 趙建剛，董偉.林木種苗培育技術(shù)在林業(yè)工程建設(shè)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2023，13（8）：120-122.

[5] 楊金華.種子處理技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用探索[J].種子世界，2022（4）：114-116.

（責(zé)任編輯：劉寧寧）

作者簡介：冉勇（1976—），本科，工程師，研究方向?yàn)榱謽I(yè)調(diào)查。E-mail：3139988766@qq.com。