福建省主要樹(shù)種林木種子質(zhì)量分析

福建省主要樹(shù)種林木種子質(zhì)量分析

森林種子是林業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接影響森林的生長(zhǎng)、發(fā)育和經(jīng)營(yíng)森林的生產(chǎn)成本。開(kāi)展林木種子質(zhì)量分析,是林木種苗質(zhì)量管理的重要內(nèi)容之一,也是合理確定種子使用價(jià)值的有效方法。當(dāng)前林木種子質(zhì)量檢驗(yàn)的主要內(nèi)容是種子發(fā)芽率、凈度、含水量、千粒重、優(yōu)良度等。本文對(duì)杉木、馬尾松、建柏、柳杉、濕地松、火炬松等福建省主要用材樹(shù)種種子質(zhì)量情況進(jìn)行了分析和探討。1種子質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果材料來(lái)源于福建省林木質(zhì)量檢測(cè)中心1982~1995年的種子質(zhì)量抽檢結(jié)果。14a的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)基本能反映福建省林木種子的質(zhì)量水平,具有一定的代表性。2質(zhì)量指標(biāo)的檢驗(yàn)方法發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、優(yōu)良度、千粒重、凈度、含水率等質(zhì)量指標(biāo)的檢驗(yàn)方法依據(jù)林木種子檢驗(yàn)方法33.1各樹(shù)種質(zhì)量分析對(duì)14a間564個(gè)種批的種子質(zhì)量抽樣檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,各樹(shù)種質(zhì)量情況詳見(jiàn)表1。影響6個(gè)林木種子質(zhì)量的原因,除起決定作用的種間遺傳因素之外,不同年份、不同種批間的變化也尤其明顯。3.1.1杉木種子質(zhì)量發(fā)芽率均值32%,標(biāo)準(zhǔn)差12.9,可靠性的統(tǒng)計(jì)精度95%;優(yōu)良度43.1%,標(biāo)準(zhǔn)差12.1,統(tǒng)計(jì)精度95%;凈度均值90.8%,標(biāo)準(zhǔn)差13.6,統(tǒng)計(jì)精度97%;含水率均值13%,標(biāo)準(zhǔn)差3.7,統(tǒng)計(jì)精度96%?？傮w質(zhì)量水平為接近Ⅱ級(jí)(參照《林木種子質(zhì)量分級(jí)》對(duì)1995年25個(gè)冷庫(kù)貯藏的杉木種子進(jìn)行分析,入庫(kù)前發(fā)芽率均值為46.9%、含水量12.4%,在室溫0-5℃的條件下存貯1a后,抽檢22個(gè)種批,平均發(fā)芽率為29.9%,發(fā)芽率降低了17%,說(shuō)明陳種對(duì)種子質(zhì)量影響大。對(duì)73個(gè)杉木初級(jí)以上種子園生產(chǎn)的不同品種的種批分析,其平均發(fā)芽率為31.9%,標(biāo)準(zhǔn)差為11.1,變異系數(shù)0.35,統(tǒng)計(jì)精度92%,即經(jīng)遺傳改良的種子質(zhì)量基本與總體情況相同,說(shuō)明提高杉木遺傳品質(zhì)水平不會(huì)降低種子質(zhì)量。3.1.2總體質(zhì)量變化全省用種總體質(zhì)量為:發(fā)芽率均值60%,標(biāo)準(zhǔn)差16.8,統(tǒng)計(jì)精度96%;凈度89.4%,標(biāo)準(zhǔn)差12,統(tǒng)計(jì)精度98%;含水率10%,標(biāo)準(zhǔn)差2.87,統(tǒng)計(jì)精度93%。總體質(zhì)量水平為Ⅲ級(jí)。年份間質(zhì)量變化情況詳見(jiàn)表2。馬尾松種批間的發(fā)芽率、凈度、含水率的變異系數(shù)分別為0.28、0.13、0.29,其質(zhì)量變化相對(duì)比其它樹(shù)種的變化小。種批間最高發(fā)芽率86%,最低發(fā)芽率32%。馬尾松優(yōu)良種源區(qū)以上的種子發(fā)芽率平均值為73.2%、標(biāo)準(zhǔn)差11.9、變異系數(shù)0.16、統(tǒng)計(jì)精度95%,發(fā)芽率總體平均值高出13.2%,即種子質(zhì)量比總體情況好,說(shuō)明對(duì)馬尾松進(jìn)行遺傳改良有利于種子質(zhì)量的提高。3.1.3種子質(zhì)量分析結(jié)果發(fā)芽率均值42.2%,標(biāo)準(zhǔn)差20,統(tǒng)計(jì)精度為85%;優(yōu)良度76%,標(biāo)準(zhǔn)差14.4,統(tǒng)計(jì)精度95%;凈度均值89.3%,標(biāo)準(zhǔn)差6.45,統(tǒng)計(jì)精度98%;含水率均值9.16%,標(biāo)準(zhǔn)差1.38,統(tǒng)計(jì)精度96%?？傮w質(zhì)量水平為Ⅱ級(jí)。年份間和種批間的種子質(zhì)量變化大,發(fā)芽率最高種批是87.5%,凈度99%,千粒重7.1g,優(yōu)良度94%,含水率6.13%,產(chǎn)于1985年莆田白云林場(chǎng)。1985年和1986年生產(chǎn)的種子,種子冷貯0.6~1a后,18個(gè)種批的平均發(fā)芽率16.6%,標(biāo)準(zhǔn)差9,較總體均值低15.6%。3.1.4柳杉種子優(yōu)良度和發(fā)芽率分析發(fā)芽率均值14.9%,標(biāo)準(zhǔn)差8.29,統(tǒng)計(jì)精度81%;凈度84%,標(biāo)準(zhǔn)差11.3,統(tǒng)計(jì)精度95%;含水率14%,標(biāo)準(zhǔn)差4,統(tǒng)計(jì)精度89%。柳杉種子總體質(zhì)量水平在林木種子質(zhì)量分級(jí)中為Ⅲ級(jí)。由于各年度檢測(cè)種批數(shù)不多,統(tǒng)計(jì)精度達(dá)不到要求,反映年份間變化的可靠性較低。質(zhì)量指標(biāo)的種批間變化較大,發(fā)芽率和優(yōu)良度的變異系數(shù)分別為0.56、0.57,說(shuō)明種批間的發(fā)芽率與優(yōu)良度變化大;凈度和含水率的變異系數(shù)分別為0.13、0.29,說(shuō)明種批間凈度和含水率基本穩(wěn)定;這也可初步認(rèn)為,柳杉種子優(yōu)良度是影響發(fā)芽率的主因素,在兩因素相關(guān)分析中相關(guān)系數(shù)達(dá)0.8807的極顯著水平,也可輔證此初步結(jié)論。種批中最高發(fā)芽率31%、優(yōu)良度為40%、凈度95%、含水率19%;最低發(fā)芽率僅2.5%,其優(yōu)良度為7.5%,含水率達(dá)18.9%,凈度為90.6%。3.1.5種子質(zhì)量情況濕地松的全省用種總體質(zhì)量情況是,發(fā)芽率75.3%,標(biāo)準(zhǔn)差14.6,統(tǒng)計(jì)精度95%;含水率9.7%,標(biāo)準(zhǔn)差1.36,統(tǒng)計(jì)精度93%。濕地松為引進(jìn)樹(shù)種,我省用種以進(jìn)口種和外省調(diào)購(gòu)為主,本省生產(chǎn)的種子數(shù)量較少;自產(chǎn)種子質(zhì)量為:發(fā)芽率69.4%、凈度90.3%、優(yōu)良度74.9%、含水量11.2%,自產(chǎn)種子總體質(zhì)量水平為Ⅱ級(jí)?；鹁嫠梢彩且M(jìn)栽培樹(shù)種,以進(jìn)口種子和外省購(gòu)買為多。種子總體質(zhì)量情況是,發(fā)芽率66.7%、標(biāo)準(zhǔn)差24.1、統(tǒng)計(jì)精度85%;凈度99%,優(yōu)良度85.4%,含水率9.9%。濕地松、火炬松的本省產(chǎn)種子數(shù)量少,地點(diǎn)單一,種批少,統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確性不高。上述6個(gè)樹(shù)種的質(zhì)量情況表明不同種批間質(zhì)量差異大。同一樹(shù)種種批間及同一種批內(nèi)種粒間種子的活力存在著差異,使得檢測(cè)種批或種粒之間的無(wú)論什么指標(biāo),都難以得到完全一致的結(jié)果。檢測(cè)發(fā)芽能力時(shí),受檢種子雖然是處在相同的條件下,卻不可能同時(shí)都發(fā)芽,說(shuō)明種粒間活力存在差異。3.2種子質(zhì)量的影響因素種子發(fā)芽率是評(píng)價(jià)林木種子質(zhì)量的主要指標(biāo),本文以發(fā)芽率為因變量與其它指標(biāo)為自變量進(jìn)行相關(guān)性分析對(duì)發(fā)芽率與其它種子質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)分析,說(shuō)明各因素間對(duì)種子活力水平的影響是明顯的,生產(chǎn)種子活力高的優(yōu)質(zhì)種子,或優(yōu)質(zhì)種子的延續(xù)保持,需要充分考慮影響種子質(zhì)量的各項(xiàng)綜合形成因素,并在種子園培育和種子處理中合理應(yīng)用。3.3不同種源種子質(zhì)量差異的原因一粒種子就是一個(gè)“基因銀行”,不同的基因段控制著該植物不同的性狀表現(xiàn)。種子質(zhì)量的差異主要是由該樹(shù)種本身固有的遺傳特性所決定,如板栗、椎栗等淀粉性種子的生命活力僅數(shù)個(gè)月至1~2a(短壽命種子),銀杏果實(shí)成熟后從樹(shù)上掉下來(lái)時(shí)還未完成受精的生理過(guò)程,必須待到外果皮腐爛、吸水、氧氣進(jìn)入充足后,種子里的精子分裂,然后才受精此外,不同種源種子的地理變異、采種母樹(shù)起源、種子豐欠年、母樹(shù)林的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)營(yíng)管理水平等因素都是群體間種子質(zhì)量差異的重要原因;種子個(gè)體成熟度、果實(shí)狀況、種子在母樹(shù)中著生部位、種子經(jīng)歷時(shí)間、種皮是否受損傷等因素都是個(gè)體間種子質(zhì)量出現(xiàn)差異的原因。對(duì)福建省主要林木種子質(zhì)量的相關(guān)分析結(jié)果,也表明林木種子質(zhì)量是多因素的綜合反映。3.3.1種子生長(zhǎng)與分布不同種源母樹(shù)生存的生態(tài)氣候大環(huán)境與土壤條件等小環(huán)境的不同,通過(guò)影響種子的營(yíng)養(yǎng)和發(fā)育情況,進(jìn)而影響種子成熟時(shí)間、成熟度及種粒大小等。這就是母樹(shù)適生環(huán)境的自然選擇與變異所確定下來(lái)的性狀在種子上的反映,并通過(guò)種子形成過(guò)程向子代遺傳。高智慧等(1991)發(fā)現(xiàn),我國(guó)南方杉木種子的發(fā)芽率、澀籽率以及胚的鮮、干重與產(chǎn)地的緯度高低有明顯關(guān)系。緯度較高種源地的種子,種胚干重、千粒重、發(fā)芽率的指標(biāo)較高,澀籽率也表現(xiàn)出隨緯度降低而增高之勢(shì)3.3.2不同坡位的杉木植株對(duì)養(yǎng)分的激發(fā)坡向和經(jīng)營(yíng)措施對(duì)杉木種子質(zhì)量的影響極顯著,南坡所采集種子的球果出籽率、千粒重、發(fā)芽率均明顯高于北坡,見(jiàn)表4。經(jīng)疏伐的杉木種子園比未疏伐種子園的出籽率、千粒重、發(fā)芽率明顯提高,見(jiàn)表5。這是南坡光照時(shí)間長(zhǎng)于陰坡,植株光合作用合成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)間不同的結(jié)果。同理,疏伐改變植株生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)空間,促進(jìn)了植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),進(jìn)而促進(jìn)種子的生理生長(zhǎng),使疏伐母樹(shù)提高結(jié)實(shí)量及種子質(zhì)量。3.3.3儲(chǔ)藏過(guò)程中含水量對(duì)種子活力的影響6個(gè)樹(shù)種的發(fā)芽率與含水量相關(guān)分析明顯呈負(fù)相關(guān),這說(shuō)明含水量高,種子中的自由水、溶解水、滲透水就高,種子就出現(xiàn)萌發(fā)、呼吸增強(qiáng)、發(fā)熱、真菌感染等,導(dǎo)致種子活力降低或喪失,含水量過(guò)大是種子活力下降的最主要和最直接的原因。史忠禮(1993)研究杉木和馬尾松種子安全貯藏生理,結(jié)果是杉木和馬尾松種子的安全含水量分別為12.23%、9.92%。在相對(duì)濕度55%環(huán)境中平衡含水量分別為10.7%、7.3%,在相對(duì)濕度33%環(huán)境中的平衡含水量分別為7.7%、5.4%。貯藏環(huán)境空氣濕度越大,種子的含水量也越高,與發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)呈負(fù)相關(guān)3.3.4種子活力對(duì)種子采后營(yíng)養(yǎng)的影響種子豐欠年、成熟度、果實(shí)情況對(duì)杉木種子質(zhì)量的影響也很明顯。由于開(kāi)花和結(jié)果都是消耗母樹(shù)大量營(yíng)養(yǎng)的生理過(guò)程,尤其是種粒較大的喬木樹(shù)種,結(jié)實(shí)間遏(豐欠年)更明顯,杉木的間遏期一般為1~2a,豐年采收的種子與營(yíng)養(yǎng)恢復(fù)年份相比,不僅數(shù)量多,而且種子質(zhì)量也好。種子成熟飽滿、顆粒比同類的大,生理成熟度就更高,所含蓄的營(yíng)養(yǎng)成份也更豐富,種子的活力就強(qiáng)。6個(gè)主要樹(shù)種種子在即將成熟的20d左右,對(duì)種子生理成熟和營(yíng)養(yǎng)積累的影響最大,采收高活力種子要嚴(yán)禁掠青,防止因判斷失誤而早采。球果成因:對(duì)本省112個(gè)杉木優(yōu)良家系球果按大果、中果、小果進(jìn)行分類研究結(jié)果是,大果(果徑>2.0cm)出籽率2.1%~3%,發(fā)芽率大于60%,千粒重8~10g,成苗率40%~55%;中果(果徑1.5~2.0cm)出籽率1.5%~2.0%,發(fā)芽率45%~55%,千粒重6~7g,成苗率40%~50%;小果(果徑<1.5cm),出籽率1.5%~2.0%,發(fā)芽率30%~35%,千粒重4~5g,成苗率30%~45%。球果大小在一定程度上影響了種子質(zhì)量水平,這就啟示我們進(jìn)行球果類型的分級(jí)處理,可以提高種子質(zhì)量。4嚴(yán)格掌握種子質(zhì)量,確保種子發(fā)芽率1)以林木種子質(zhì)量分級(jí)為標(biāo)準(zhǔn),6個(gè)主要樹(shù)種的質(zhì)量等級(jí)是:杉木Ⅲ級(jí)、馬尾松Ⅲ級(jí)、建柏Ⅱ級(jí)、柳杉Ⅲ級(jí)、濕地松Ⅱ級(jí)、火炬松Ⅲ級(jí)。2)影響林木種子質(zhì)量的因素是多方面的。除遺傳因素外,種子的生理生殖過(guò)程的樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)狀況、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)營(yíng)措施等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)種子質(zhì)量產(chǎn)生影響。建立高質(zhì)量的種子園必須充分考慮這些方面對(duì)種子質(zhì)量的影響,并嚴(yán)格掌握優(yōu)質(zhì)種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的各個(gè)環(huán)節(jié)