林木種子處理技術在洮河保護區林業生產中的應用

摘 要 在林業生產中，林木種子處理技術對種子發芽率、林木成活率等具有重要的影響。為確保林木種子處理技術在提升林業生產質量方面起到顯著作用，完善林木種子處理技術體系，提高林木種子處理效果和造林成功率，以洮河國家級自然保護區為例，在對林木種子休眠特性進行簡要分析的基礎上，系統分析種子安全貯藏技術、種子催芽技術、種子包衣技術等林木種子處理技術在林業生產中的應用。

關鍵詞 種子處理技術；種子休眠；林業生產；洮河國家級自然保護區

中圖分類號：S722.14 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.22.075

林木種子處理技術，對于打破種子休眠、提高種子發芽率、促進幼苗健康生長及增強幼苗抗逆性有重要作用。在全球氣候變化和生態環境惡化的背景下，有效地利用林木種子處理技術，提高林業生產的效率和質量，已成為當務之急。因此，探討林木種子處理技術在洮河國家級自然保護區林業生產中的應用，促進林業高質量發展。

1 林木種子休眠原因

為充分發揮林木種子處理技術的作用，需要深入分析林木種子休眠原因。種子休眠是植物生物學中的一個重要現象，是指種子成熟后，即使給予了適宜的環境條件，在一定時間內依然不會發芽。這種休眠狀態是植物適應環境變化，保證種子順利傳播和生長的一個策略[1]。林木種子休眠的原因復雜多樣，具體可從以下角度進行分析。

1）生理休眠是由于種子內部激素平衡尚未達到適宜狀態而引起的。種子內部激素如脫落酸是主要的休眠激素，其水平較高會抑制種子的萌發[2]。2）形態休眠是指種子外殼或者種皮的結構致密，阻止了水分和氧氣的滲透，從而影響了種子萌發。種子表面的細小孔隙不足以允許足夠的水分和氧氣通過，這會影響種子的呼吸作用，從而抑制種子內部的生化反應，使種子無法萌發。3）發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，都可能進入休眠狀態。這種休眠是一種保護機制，防止損傷的種子在不適宜的環境中萌發。

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在不同環境條件下的反應和需求，從而選擇和應用更有效的種子處理技術，提高種子發芽率、幼苗成活率等。

2 洮河國家級自然保護區林木種子休眠類型

洮河國家級自然保護區位于甘肅省南部，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102°46′02″～103°44′40″、北緯34°10′07″～34°42′05″。洮河國家級自然保護區地形復雜，土壤條件多變，氣溫較低，且晝夜溫差大。這樣的環境條件對林木種子的休眠狀況有很大影響。根據不同的分類依據將洮河國家級自然保護區林木種子休眠類型進行劃分，具體如表1所示。

由表1可知，根據生長環境條件，可以將洮河國家級自然保護區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；溫休眠是指種子在特定溫度范圍內才能發芽，溫度低于或高于這個范圍，種子將保持休眠狀態。根據休眠因子位置，可以將洮河國家級自然保護區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。胚休眠是指種子內部的胚處于休眠狀態，這種休眠需要種子內部發生生理變化或通過外部處理才能打破。根據休眠程度，可以將洮河國家級自然保護區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的溫度、濕度、光照條件，種子在較短的時間內即可打破休眠。中度休眠是指種子需要較長時間或特定的條件才能萌發，如經過一段時間的冷藏或激素處理。深度休眠是指種子處于一種非常穩定的休眠狀態，需要更加嚴格的條件或長時間的處理才能打破休眠。

3 林木種子處理技術在林業生產中的應用

針對種子休眠現象，結合洮河國家級自然保護區的環境特點，合理選用林木種子處理技術，如種子安全貯藏技術、種子催芽技術、種子包衣技術，可打破種子的休眠，提高洮河國家級自然保護區內的林木成活率，促進林業高質量發展。

3.1 種子安全貯藏技術

洮河國家級自然保護區屬于溫帶大陸性氣候，具有明顯的季節變化和晝夜溫差。在這樣的氣候條件下，林木種子的貯藏尤為重要，因為其直接關系到種子的存活率和后續的林業生產。

1）低溫保濕貯藏法。洮河國家級自然保護區的冬季十分寒冷，因此為確保林木種子不會遭受凍害，貯藏溫度應設置在0～15 ℃，既可以防止種子凍害，又有利于保持種子的活力。此外，洮河國家級自然保護區的干旱氣候可能導致林木種子在貯藏過程中脫水，因此需要控制相對濕度在40%～60%，以防止種子過度干燥。同時，注意防止濕度過高導致林木種子發霉[4]。在洮河國家級自然保護區，低溫保濕貯藏法適用于多種林木種子，如云杉、松樹、柳樹等。這些林木種子對溫度和濕度的要求各不相同，因此在實際操作中，需要根據具體林木種子的特點來調整貯藏條件。例如，云杉種子對低溫較為敏感，因此云杉種子的貯藏溫度可以設置在5～15 ℃，相對濕度保持在40%～60%，以防止種子脫水。松樹種子相對耐寒，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置在0～10 ℃，相對濕度保持在40%～50%。柳樹種子對溫度的適應范圍較廣，貯藏溫度可以設置在0～15 ℃，相對濕度保持在40%～60%。

2）氣體隔離技術。洮河國家級自然保護區內某些林木種子對氧氣敏感，如柳樹、楊樹、落葉松的種子，其會與氧氣發生氧化反應出現質量下降的問題。因此，使用氣體隔離技術，如填充氮氣或二氧化碳，可以減少種子與氧氣的接觸，延長種子的貯藏壽命。具體實施步驟如下：選擇密封性能良好的容器，如不銹鋼或食品級塑料容器，以防止氣體泄漏和外部污染物進入；在放入容器之前，確保種子已經經過清潔和干燥處理，去除雜質和多余的水分，以防止霉菌生長；將容器放入真空泵中，抽出空氣，隨后注入氮氣或二氧化碳；調整容器內的氣體濃度，氮氣的濃度設置為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，確保氣體不會泄漏出去，并定期檢查容器內的氣體濃度、溫度、濕度，以及種子的狀態，如果發現異常，應及時采取措施進行調整。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間。

3.2 種子催芽技術

種子催芽技術是一種通過人工方法打破種子休眠，促使種子提前發芽的技術。這項技術對于洮河國家級自然保護區內具有休眠特性或者難以自然發芽的林木種子尤為重要。根據洮河國家級自然保護區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，適用于大多數吸水膨脹后才能發芽的林木種子，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，以促進種子吸水膨脹，從而打破種子的休眠狀態，促使種子萌發。以下是水浸催芽法的詳細步驟：①挑選出成熟、無病蟲害的種子，對于一些硬殼種子，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，以去除表面的雜質和殘留的化學物質；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影響種子萌發，同時在浸泡過程中需要每1～2 d換一次水；④浸泡后的種子應轉移到濕潤的環境中進行催芽，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境中發芽過程的方法，可用于處理洮河國家級自然保護區內難以發芽或對環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，存放在濕潤的環境中，以提供種子發芽所需的水分、溫度、通風條件。以下是層積沙藏催芽法的詳細步驟：①選擇干凈的細沙，去除雜質和塵埃，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量比（1∶3或1∶4）混合，混合時要輕輕攪拌，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，保持適當的通風；④將容器放置在濕潤的環境中，如溫室、發芽室或室內溫暖濕潤的地方，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，其結合了水浸法和沙藏法的特點，適用于洮河國家級自然保護區需要較多營養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。這些種子的種皮堅硬，內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的物質（腐殖土、泥炭或堆肥）混合，然后存放在濕潤的環境中，以提供種子發芽所需的水分、養分、溫度及通風條件。以下是層積催芽法的詳細步驟：①選擇合適的營養物質，如腐殖土、泥炭或堆肥，以為種子萌發提供養分，也可以添加一些珍珠巖或細沙來增加通氣性；②將種子與營養物質按一定質量比（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物質放入溫度可控的環境中，如室內或者溫室內，在4～10 ℃的低溫下層積28～49 d，以模仿自然條件，促進種子萌發。

3.3 種子包衣技術

洮河國家級自然保護區屬于高寒地區，氣候條件特殊，溫差較大。應用種子包衣技術，能夠在林木種子外部形成一層或多層由農藥、營養添加劑、色素及黏合劑等材料構成的保護層。包衣材料提供的這層保護作用，不僅能夠減少極端氣候條件對種子的直接傷害，還能增強種子對病蟲害的抵抗力，提高種子發芽率。

種子包衣可以分為種子丸化和種子包膜兩種包衣技術，具體介紹如下。1）種子丸化是將種子包裹在一種由黏土、農藥、水及其他添加劑混合而成的特殊混合物中。丸化處理可以保護種子免受機械損傷和土壤中病蟲害的侵害，同時可以促進種子在適宜的條件下逐漸萌發。丸化種子更適合于機械播種，能夠提高播種效率和發芽率。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進入種子，同時能緩慢釋放水分和養分，促進種子萌發。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，然后通過滾動或振動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。總之，應用種子包衣技術是一種提高林木種子性能和促進種子萌發的有效手段，其通過提供物理保護和改善種子環境條件，為種子發芽和幼苗生長奠定了堅實的基礎。

4 結語

種子安全貯藏技術、種子催芽技術、種子包衣技術等在提高林木種子質量和植樹造林成功率方面發揮著重要作用。實踐證明，合理選用種子處理技術，可以顯著提升林木種子的抗病蟲害能力、適應性、存活率，從而促進林木的健康生長和提高林業生產的整體效益。盡管種子處理技術在林業生產中展現出巨大的應用潛力，但在實際應用過程中仍面臨一些挑戰，如成本控制、處理技術的標準化等。期待未來相關技術人員能加強種子處理技術在大規模林業項目中的應用研究，以確保林業生產的可持續性和生態安全。

參考文獻：

[1] 崔子佳.林木種子休眠現象及催芽技術研究[J].林業勘查設計，2023，52（4）：84-88.

[2] 劉永熙.林木種子處理技術在林業生產中的實際分析[J].農村科學實驗，2023（6）：118-120.

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

[4] 趙建剛，董偉.林木種苗培育技術在林業工程建設中的應用[J].農業災害研究，2023，13（8）：120-122.

[5] 楊金華.種子處理技術在林業生產中的應用探索[J].種子世界，2022（4）：114-116.

（責任編輯：劉寧寧）

作者簡介：冉勇（1976—），本科，工程師，研究方向為林業調查。E-mail：3139988766@qq.com。