第四节 种子繁殖法
一、种子的概念
1.狭义种子概念:植物中胚胎发育成的繁殖器官。
2.广义种子概念:在农业生产上直接利用作为播种材料的植物器官:种子+部分果实+部分营养体。
二、种子繁殖
1.种子繁殖的特点:种子细小质轻,采收、贮存、运输、播种均较简便;繁殖系数高,短时间内可以产生大量幼苗;实生幼苗长势旺盛,寿命长。
2.种子繁殖的优点:长势旺,性状优;简便、快捷、大量;繁殖成本相对低;实生根根系发达。
3.种子繁殖的缺点:有变异,后代性状不稳定;有退化现象;育苗期管理要求相对精细。
三、花卉种子来源与生产
1.自留种子:性状不稳定,后代有变异。
2.专业化生产的种子:均为商品种子,且多为杂交种子,不适宜留种。
四、花卉种子的休眠与处理方法
1.种子的休眠:具有活力的种子在适宜条件下仍不发芽的现象。
(1)外源休眠:种壳休眠(不透水、不透气)。
(2)内源休眠:胚休眠(胚未成熟或存在抑制物质)。
2.打破休眠处理:
(1)物理方法:温水浸泡、机械切割、损伤种皮。
(2)化学方法:激素处理。
(3)贮藏方法:低温层积处理、干燥处理、变温处理。
五、种子储藏与包装
(一)种子的寿命
种子和一切生命体一样,有一定的生命期限,即寿命。种子寿命的终结是以发芽力的丧失为标志的。生产上种子发芽率降低到原发芽率的50%时所经历的时间即为种子的寿命。
在自然条件下,园林花卉种子寿命可分为:短命种子(1年左右)。有些观赏植物的种子如果不在特殊条件下保存,则保持生活力的时间不超过1年,如报春类、秋海棠类发芽力只能保持数个月,非洲菊更短。许多水生植物,如茭白、慈姑、灯芯草等也都属于这类。中命种子(2~3年)。多数花卉的种子属于此类。长命种子(4~5年以上)。如荷花种子在中国东北泥炭土中的生活力约有1000年时间,当完整的种皮破开后仍能正常发芽。这类种子一般都有不透水的硬种皮,甚至在温度较高情况下也能保持其生活力。
在观赏栽培和育种中,有时只要可以得到种苗,即使发芽率很低,也可以使用。了解花卉种子的寿命,对于花卉栽培,种子贮藏、采收、交换,以及种质保存都有重要意义。植物种子到生理成熟期,其活力也达到最高水平,以后随时间的推移,不断地发生变化,活力逐渐下降,直到死亡,这个过程的综合效应叫种子劣变。种子劣变是不可避免的生物学规律,其过程几乎是不可逆转的。这个过程发生得快慢,即种子寿命长短,既受种子内在因素(遗传和生理生化)的影响,也受环境条件,特别是温度和湿度的影响。目前,人类尚难以彻底改变种子的遗传特性,但可以通过控制种子贮存时的状态和贮存环境条件,延缓种子劣变的进程。
(二)影响种子寿命的主要因素
1.内在因素。
在相同的外界条件下,花卉种子寿命长短存在着天然差别,这是花卉的遗传性质所决定的。种子采收时的状态和质量不同,寿命也不同。成熟、饱满、无病虫害的种子寿命长。种子含水量是影响种子保存寿命的重要因子。种子采收处理后有一个含水量。这个值在不同的贮藏方法和条件下对种子寿命影响很大。不同贮藏方法都有一个安全含水量,而且不同花卉种子又有差异。如飞燕草的种子,在一般贮藏条件下,寿命为2年,充分干燥后密封于-15℃的条件下,18年后仍能保持54%的发芽率。另外,一些花卉种子,如牡丹、芍药、王莲等,过度干燥时即迅速失去发芽力。常规贮藏时,大多数种子含水量以保持在5%~8%为宜。
表2-1 自然条件下常见花卉种子的寿命
续表
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(引自:北京林业大学园林系花卉教研组.花卉学.北京:中国林业出版社,1990)
2.环境条件。
影响种子寿命的环境条件有:
(1)空气湿度:高湿度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。对于多数花卉种子来说,干燥贮藏时,相对湿度以维持在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,以贮藏于1~5℃的低温下为宜。在高温多湿的条件下贮藏,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。据多数实验表明,不同种类的种子贮藏于氢、氮、一氧化碳中,其效果各不相同,但均优于空气中。
(4)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藏。多数草花种子经过充分干燥,贮藏在低温下可以延长寿命;一些实验证明,充分干燥的花卉种子,能提高对低温和高温的耐受力,即使温度增高,但因水分不足,仍可阻止其生理活动,减少贮藏物质的消耗。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。此外,花卉种子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。
(三)种子的贮藏
一般花卉种子可以保存2~3年或更长时间,但随着种子贮藏时间的延长,不仅发芽率降低,而且萌发后植株的生活力也降低,可见衰退程度与保存方法密切相关。但最好使用新种子进行繁殖。不能及时播种也要采用适宜的方法贮藏,不同的贮藏方法,对花卉种子的寿命影响不同。
低温干燥保存的种子寿命往往比常温未干燥的种子寿命高出十倍或数十倍。传统的干燥方法是自然晾晒,大规模的种子干燥采用现代化的机械加热处理。人类一直在坚持不懈地寻找更长时间的保存方法,如目前正在开发研究的超低温保存和超干燥保存已大大延长了种子的保存时间,理论上可以实现永久保存,为种质保存提供了光明前景。
1.目前生产和栽培中主要贮藏方法如下:
(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。该方法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。用该方法保存稍长一段时间,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,可以较长时间保存种子。
(4)湿藏法:某些花卉的种子,较长时间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)交互地作层状堆积。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。该方法采用将种子装入网袋,挂于水池中。
2.需要长期保存的种子可以使用的贮藏方法如下:
(1)低温种质库:有长期、中期、短期之分。不同低温库(-20~20℃)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,湿度也小,一般小于60%)下保存,预期种子寿命2~5年,有的可以达到50~100年。
(2)超干贮藏:采用一定技术,使种子极度干燥,含水量较低温贮藏时低得多,再真空包装后存于室内长期保存。
(3)超低温贮藏: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,理论上可以永久保存。
(四)种子加工处理的现代化方法
用现代化方法加工制造的种子类型有:包衣、丸化、速生、高能种子:将杀菌剂、杀虫剂、微肥、植物生长调节剂、着色剂或填充剂等非种子材料,包裹在种子外面,以达到种子成球形或者基本保持原有形状,从而提高抗逆性、抗病性,加快发芽,促进成苗,增加产量,提高质量。
六、花卉种子的检验
花卉种子的主要检验内容如下:
种子的大小:千粒重。几类种子的千粒重如表2-2所示。
表2-2 几类种子的大小参数
种子的活力:发芽率,发芽势。发芽率是指足够的时间内种子萌发的百分比。发芽势是指规定时间内种子萌发的百分比。
种子的纯度:变异率。