西伯利亚红松种子悬浮分级处理技术研究

刘关举，刘彦海，郭守志，邵泽祥，张学成，王云鹏

（1.内蒙古满归林业局，满归 022363；2.内蒙古大兴安岭森林调查规划院，牙克石 022150；3.内蒙古得耳布尔林业局，得耳布尔 022357；4.内蒙古克一河林业局，克一河 165468）

西伯利亚红松（Pinus sibirica）主产在俄罗斯西伯利亚地区，广泛分布于欧亚泰加林带，在我国新疆的北疆高山上有少量分布。1980年在内蒙古大兴安岭满归林业局伊克莎马施业区55林班，发现散生的西伯利亚红松，并采集松树球果19 枚。自此，陆续在阿龙山林业局、满归林业局、阿里河林业局开展西伯利亚红松引种实验，以改善林区林木种类少、生物群落结构简单、经济林树种匮乏等现状，从而丰富森林生态系统生物多样性，维护森林生态系统的平衡与稳定，以取得最佳的生态效益和经济效益。

随着西伯利亚红松引种试验的成功，林区造林绿化所需的苗木数量大量增加，育苗生产规模化逐渐形成。但是由于该种子属于中、深度休眠类型，种子萌发前，需进行人工干预，解除休眠催芽处理，而西伯利亚红松种子由于自身特性，种子催芽所需时间有很大差异。如果处理不充分，催芽方法不合理，就会出现播种后出苗不齐或者不发芽。这种现象的主要原因是西伯利亚红松种子外种皮坚硬又厚，种皮表层有蜡质，不易透水和通气；种皮或种子内的胚或胚乳含有抑制剂，在低温情况下，抑制剂活跃度有很大程度的降低；西伯利亚红松种子部分形态成熟，但生理成熟度不足。为促使种子生理成熟，生产上采取多种方法处理，但效果不佳，温度、湿度在处理过程中很关键。温度高于5 ℃，生理成熟早的种子提前发芽，通常所说的“先锋种子”，温度低于-5 ℃，种胚极易产生冻害，影响产量种子生活力。湿度过高、不透气，容易导致种子霉烂，湿度过低，则种子后熟过程较慢，不利于种子催芽。采用悬浮分级法后低温层积处理，可以更好地解决这些方面的问题。

1 材料来源和研究方法

1.1 材料来源

所用西伯利亚红松种子为2020 年冬购自俄罗斯西伯利亚地区成熟种子。

1.2 研究方法

1.2.1 悬浮分级

指标确定：分别取50 粒种子4 个重复，分别放入不同的透明容器杯中，加水浸泡，水温为室内温度，做好标记，观测不同时间段种子下沉的数量，并做好记录，根据种子下沉时间对质量进行分级。浸泡6 h 以内下沉的种子定为一级种子，浸泡48 h 下沉的种子定为二级种子，浸泡48 h以后仍浮在水面上的种子定为三级种子。

悬浮分级：准备大体积浸种容器、筛子（孔径以不漏种子为宜）、河沙、高锰酸钾等。2021 年1 月份开始研究实验。将西伯利亚红松种子浸泡在大容器内，为便于分离，水量为种子容量的3 倍为宜，确保种子完全浸泡，上面压块木板，浸泡6 h 后，取出木板，搅拌后静置5～10 min，用筛子将悬浮的种子捞出，放置另一容器中，再搅拌静置5～10 min，捞出悬浮的种子放入同一容器中。将沉在水底的一级种子取出，放置室内摊开、晾干，然后送入贮藏室内冷藏。捞出的悬浮种子继续换水加水、压木板浸泡，待48 h后，用同样的方法，分两次用筛子捞出悬浮的三级种子，放入另一容器，加入足量的水继续浸泡，沉在水底的二级种子继续浸泡，使二、三级种子充分吸足水分。随机抽取、检测、观察，以内种皮不褶皱为判定种子已经吸足水分的依据，悬浮分级过程总历时约72 h。分级后对二、三级种子用0.5%高锰酸钾溶液消毒30 min，放室内摊开、晾干，然后送入贮藏室内冷藏。3 月份将一级种子用0.5%高锰酸钾溶液消毒处理30 min。

1.2.2 种子催芽

种子催芽采用低温混沙层积处理方式。将悬浮分级法分出的一、二、三级种子分别用0.5%高锰酸钾溶液消毒30 min。再用清水清洗2～3遍，至水清为止，控干水分。将种子与提前准备的河沙1∶2～1∶3 的比例，使种子与河沙混拌均匀，边混拌边喷水，湿沙以饱和含水量的60 %（手握沙略粘手）为宜。混拌均匀后，将不同等级的混沙种子分别装入丝袋中，并做好标记，每袋装入量不能过多，以便于翻动为宜，置于种子催芽室内。温度保持0 ℃左右，不能高于5 ℃，保持湿润和通气，以防止种子失水或过早发芽。在催芽过程中，翻倒两次，使种子在不同的位置进行发育，“黄胚率”会高一些。

1.2.3 “黄胚率”检测

检测原理：西伯利亚红松种子在发芽过程中，胚经历由黄→绿→发芽的过程，说明种子内部生理、生化正在做发芽的准备，具备潜在的发芽能力，而白色坚挺的胚，也没有坏死，正在准备萌动，也算有生活力。因而，胚具有黄色、绿色、发芽、白色坚挺之一的就是具有生活力的黄胚粒数。

检测方法：定期分别在各级种子内随机取100粒，分成4组并编号，每组25粒，剥去外种皮，然后清水冲洗，按编号把4个组的种粒全剖开，把黄胚、绿胚、发芽的胚、白色坚挺的胚记在一起为“黄胚”数目，其余则为没有发芽能力的胚，如：黑褐色胚、水肿状胚、霉烂胚、病虫害、空粒等，用加权平均法计算“黄胚率”。

2 结果与分析

一是对该批种子悬浮法分级以浸泡6 h、48 h为界限，分为一、二、三级，测定结果见表1。

表1 西伯利亚红松种子分级测定表

从表1 可以看出，该批西伯利亚红松种子一级（6 h 下沉）种子占34.5 %，二级（48 h 下沉）种子占52%，三级（其余）种子占13.5%。

二是根据催芽处理和检测结果，找出了用悬浮法分出的种子级别与催芽时间、“黄胚率”之间的关系，见表2。

表2 种子级别与催芽时间、“黄胚率”之间的关系表

由表2看出，催芽90 d后，一级种子“黄胚率”达90.6 %，其余为没有发芽能力的种子，可以进行播种；120 d后，二级种子“黄胚率”达78.2%，其余为没有发芽能力的种子，可以进行播种；催芽150 d 后，三级种子“黄胚率”达58%，其余为没有发芽能力的种子，可以进行播种。

3 总结与讨论

实验证明，西伯利亚红松种子采用悬浮分级后，再进行低温混沙层积催芽，有很多优点。

一是根据不同的等级种子，“黄胚率”达到播种所需时间不同，分时段合理安排催芽时间或播种时间，可以有效避免先锋种子在催芽阶段遭受冻害、机械损伤、长势衰弱、病菌感染的威胁，使种子得到最合理、最充分的利用。

二是更科学地计算播种量，有效避免种子的浪费和不必要的损失，降低育苗成本。

三是为西伯利亚红松规模化育苗生产，提高苗木质量，进而保证造林成活率提供理论依据。