(一)种子的采集
采集种子前首先要鉴定种子的成熟度。种子的成熟有两个指标,即生理成熟和形态成熟。种子的生理成熟是指种子的种胚已经发育成熟,种子内营养物质的积累已基本完成,种子已具有发芽能力。处于生理成熟的种子,含水量还很高,种子内的营养物质还处于易溶状态,种皮尚未具备保护种子的能力,种子易干瘪,难贮藏,种粒小而轻,发芽率低。达到生理成熟的种子,没有明显的外部形态标记。而种子形态成熟后,种子内部的生物化学变化基本结束,营养物质的积累已经停止并已转化为难溶于水的淀粉、脂肪、蛋白质,种子含水量降低,酶活性减弱,种胚处于休眠状态,种皮坚硬,抗性增加,种子耐贮藏。处于形态成熟的种子,往往具有一定的外观特征,,如变色、果实变软、具香味、开始脱落等。生产上多以形态成熟来作为种子成熟的标记,来确定采种时间。
一般种子生理成熟都是先于形态成熟完成,但也有一些树种如银杏、白蜡等的果实,虽然在形态上已成熟。但还没有发育完全,需经过一定时间,在贮藏过程中,种胚才逐渐发育而具有发芽能力,即所谓后熟作用。
不同的树种,其果实和种子成熟时外部特征都各有特点,大致可分为三类:
(1)干果类 果皮由绿色变成黄色、褐色、紫黑色等,果皮干燥、紧缩、变硬或自然开裂,有的因成熟开裂而散出单个种子。主要包括荚果(如刺槐、紫荆、合欢、紫藤)、蒴果(如丁香、紫薇、木槿、金丝桃)、翅果(如槭类、榆、白蜡、杜仲)、坚果(如薄壳山核桃、七叶树、板栗)。
(2)肉质果类 果皮变色,有的出现白霜,果肉软化,颜色有黄色(如银杏)、红色(如火棘、冬青、南天竹)、蓝黑色(如女贞、香樟)。
(3)球果类 针叶树种果实成熟后种鳞干燥,变硬,微微开裂,球果由绿变黄褐色。因种鳞开裂后,种子容易脱落,应及时采收。
种子成熟后除及时采收外,还要注意其他一些事项。如首先要选择优良的采种母树,母树要求是生长健壮、发育良好、无病虫害的壮龄植株,并能体现种或品种的优良特性。对异花授粉树种,要配植授粉树或辅以人工授粉。此外一些干果类种子最好在早上采集,因早上空气湿度大,果实不致于一触即开裂而影响采收。
(二)种子处理
种子采集后,往往因其带翅、带球果、果皮果肉等,不易贮藏,必须经过干燥、脱粒、净种、分级等步骤,调制处理,才能取得适合运输、贮藏和使用的纯净种子和果实。
1.脱粒
(1)干燥脱粒法 对于荚果、蒴果、翅果类和球果类等种子可用干燥脱粒。干燥脱粒又可分自然干燥脱粒和人工干燥脱粒两种。自然干燥脱粒即是将果实摊成薄层,厚度不超过20厘米,经适当日晒或晾干,待果鳞或果壳开裂,种子自行散出或人工打击、碾压等,再行收集。人工干燥脱粒则用人工通风、加热,促进果实干燥。烘干温度不宜过高,一般不超过43℃,如种子湿度大,则温度还要低,以32℃较好。
(2)水洗取种法 肉质果多用水洗来取出种子,将果实浸于水中,待肉质果软化,再以木棒冲捣使之分离。洗净后取出种子,干燥。
2.净种与分级种子脱粒后,要及时净种,消除空瘪粒和杂物,以提高种子纯度。生产上常用的方法有:
(1)风选用自然或人工风力,扬去和饱满种子重量不同的空瘪种子和夹杂物。风选还能对种子大致分级。风选常用于中、小粒种子。
(2)筛选 利用不同孔径的筛子,筛去和饱满种子体积不同的杂物和空瘪种子。
(3)水选 利用种子和夹杂物密度不同,将种子浸入水中或其他溶液如盐水、硫酸铜溶液中,饱满种子下沉,剔除浮在水面的空粒和杂物。水选种子浸水时间不宜过长。水洗后种子要及时阴干。
种子经净种处理后,应按种子大小或轻重进行分级,一般可分为大、中、小三级,分级一般用不同孔径的筛子筛选。同一批种子,种子越大,出苗率越高,幼苗越健壮,而且出苗整齐,便于管理。
(三)种子的贮藏和寿命
1.种子寿命及其影响因素
种子寿命是指在一定环境条件下能保持生活力的期限。从群体而言,从收获后到半数种子仍有生活力所经历的时间即为该种子群体寿命。
种子寿命主要决定于其遗传因素,但与种子成熟度、种子的完好程度、种子含水量、贮藏条件等因素也有很大的关系。
(1)遗传因素 不同种类的树木种子由于其自身的遗传特性,寿命差异相当大。在适宜的条件下,种子寿命在1年以内的称为短命种子,在2~15年之内的称为中寿种子,而在15年以上的称为长命种子。一般讲,许多温带阔叶树种、热带树种和带大量肉质子叶的种子寿命较短,如白榆在夏季高温下一个半月左右,便全部死亡;杨属种子在常温下一个月生活力就急剧下降;其他如七叶树、枇杷、柑橘、荔枝、山核桃、板栗等均为短命种子。大多数针叶树种则为中寿种子。此外,种子内含物也和种子寿命有关,如淀粉类种子比脂肪类种子含水量高,且淀粉易于吸湿,易于分解,易于消耗,从而使淀粉类种子(如板栗、银杏)不如脂肪类种子(如松、柏类种子)耐贮藏。而耐贮藏的长命种子,往往种皮都致密、坚硬,透性差,种皮角质层厚和种皮外被有蜡质。这类种皮几乎不透水,对外界不良条件具有极强的抵御能力,如刺槐、皂荚等。
(2)种子成熟度 没有完全成熟的种子,种皮不紧密,还不具备正常的保护功能,种子内部的贮藏物质还处于易溶状态,种子含水量较高,呼吸作用也较强,很容易消耗养分,且易感染病虫害,因而难以贮藏。
(3)种子含水量 种子含水量低,种子的呼吸作用微弱,种子内各处的酶处于被吸附状态,生理活性低,种子处于休眠状态,能较长时间保持生命力,且含水量低的种子,能比较有效地抵御高温和低温对种子的影响。当然,种子含水量也不是越低越好,而有一定的限度,即所谓“安全含水量”。安全含水量是使种子安全度过贮藏期的允许含水量,根据安全含水量的高低,可把种子分为两类,一类是可以忍受干燥的种子,安全含水量在10%左右,如松、杉、柏类;另一类是不能忍受干燥的种子,安全含水量在30%,甚至更多,如柑橘类、七叶树、板栗、银杏等。安全含水量和贮藏时间及贮藏温度有关。贮藏时间长,应取安全含水量的低限;时间短,可取安全含水量的高限。而贮藏温度高,含水量宜低,反之可略高。
(4)种子完好程度 种子在脱粒筛选等调制过程中往往会留下损伤,这种损伤如在不良的贮藏条件下,很容易扩展并引起腐烂,从而影响种子发芽。
(5)种子贮藏的环境条件 要保持种子活力,延长寿命,最根本的是要减慢种子的呼吸和其他代谢活动,并且不损伤胚。所以,调节环境的湿度、温度、通风条件等,就显得相当重要。环境湿度的变化往往直接影响到种子含水量的变化,尤其是当空气相对湿度过高,则易使种子含水量上升,新陈代谢加快,甚至使种子萌发。对大多数种子而言,贮藏时,相对湿度维持在30%~60%条件下为宜。温度也是一个重要影响因子,温度高时,种子呼吸作用增强,而低温可抑制种子的呼吸作用。温度也影响到空气湿度的变化,两者互有作用。在干燥低温下,种子才能长期保持生活力,而在高温多湿的条件下,则种子很容易丧失生活力,大多数种子干燥后在1~5℃低温保存为好。而合理利用通风,可以有效降低贮藏环境的相对湿度,减少种子含水量的波动幅度,而且可以降低种子的温度,带走因呼吸产生的局部热量;还可以降低种子堆中因呼吸作用而产生的远远高于周围环境的二氧化碳浓度,避免无氧呼吸对种子的伤害。当然在人工可控制条件下,可结合低温、干燥等措施在密闭环境下保存种子。而且不同种类种子在密闭贮藏时如置于氮、氢、一氧化碳气体中,往往能延长种子寿命。
2.种子的贮藏
(1)干藏法 适合于含水量低的种子。有普通干藏法和密封干藏法。
普通干藏法:适用大多数乔灌木树种,尤其是针叶树种子及常见的蒴果、荚果类种子。贮藏应充分干燥,然后装入种子袋或装桶,置于阴凉、通风干燥的室内。并视贮藏时间长短和贮藏条件,适当利用通风和吸湿设备或干燥剂。一般室内相对湿度宜保持在50%以下。
密封干藏法:普通干藏不适于长期种子贮藏,尤其对一些易丧失发芽力的种子,如柳、榆、桉等,则可用密封干藏法。即将干燥种子置于密闭容器中,并在容器中加入适量干燥剂,并定期检查,更换干燥剂。密封干藏法可有效延长种子寿命,如给予低温条件,效果更好。
(2)湿藏法 湿藏法适用于含水量较高的种子。多限于越冬贮藏,并往往和催芽结合。常见树种如银杏、栎类、女贞、火棘、海棠、桃、梅、木瓜等。一般将种子与相当种子容量2~3倍湿沙或其他基质拌混,埋于排水良好的地下或堆放于室内,保持一定湿度。也有将种子与沙等分层堆积,即所谓层积贮藏。这类方法可有效保持种子生活力,并具催芽作用,提高种子出芽率和发芽的整齐度。