林木的繁殖器官。林業生產中播種材料的統稱。按植物學的理解實際包括5種類型：①真正的種子,如松屬、楊屬；②果實，翅果如臭椿、白榆，堅果如櫟樹屬、椴樹屬,瘦果如桑樹,穎果如毛竹；③果實的一部分，如核桃、楝樹；④種子的一部分，如銀杏、紫玉蘭；⑤無融合生殖形成的種子，如柑橘類等。
基本介紹
- 中文學名：林木種子
- 拉丁學名：Juniperus chinensis cv. kaizuka
- 科：種子
簡介,特性與利用,生物學特性,結實,採集,選擇採種母樹,測定種實產量,確定採種期,採種方法和工具,貯藏,檢驗,淨度,種子千粒重,種子含水量,發芽能力,生活力快速測定,種子經營,種子利用,
簡介
林木的繁殖器官。林業生產中播種材料的統稱。按植物學的理解實際包括5種類型：
①真正的種子。如松屬、楊屬。
②果實。翅果如臭椿、白榆，堅果如櫟樹屬、椴樹屬，瘦果如桑樹，穎果如毛竹。
③果實的一部分。如核桃、楝樹。
④種子的一部分。如銀杏、紫玉蘭。
⑤無融合生殖形成的種子。如柑橘類等。
特性與利用
林木種子一般具有一個完善的保護層、豐富的營養物質和一個胚。也有多胚現象和無胚種子（如松屬卵細胞未能受精形成空粒，杉木合子敗育成為澀粒）。許多林木種子具有助飛結構，其中有種皮變形為翅的如香椿，有果皮變形為翅的如杜仲，有胎座表皮細胞發育成絮的如響葉楊。有些樹種的果皮或種皮肉質，成熟時色澤鮮艷，能吸引鳥獸。這些變異有助於林木種子遠距離播散，擴大種族範圍，增加生存機會。許多林木種子有休眠習性，能避免在不利條件下發芽，增加後代成活機率。
林木種子作為播種材料應具有優良的遺傳品質，並且是充分成熟、飽滿、純淨、無蟲、無病、無傷和活力旺盛的。除作播種材料外，有的還可供食用、入藥，提取食用油、工業用油、芳香油，有的可作飼料。許多林木種子還是森林鳥獸取食的對象，因此是維持生態平衡的物質基礎。
生物學特性
林木種子一般具有一個完善的保護層、豐富的營養物質和一個胚。營養物質貯藏在胚乳中的稱有胚乳種子，貯藏在子葉中的稱無胚乳種子。偶有多胚現象。還常出現無生產力的種子，如卵細胞未能受精形成空粒、杉木合子敗育成為澀粒，不能萌發成苗等。許多林木種子具有助飛結構，其中有種皮變形為翅的如香椿，有果皮變形為翅的如杜仲，有胎座表皮細胞發育成絮的如響葉楊。有些樹種果皮或種皮肉質，成熟時色澤鮮艷，能吸引鳥獸。這些變異有助於林木種子遠距離播散,擴大種族範圍,增加生存機會。許多林木種子有休眠習性,能避免在不利條件下發芽,增加後代成活機率。
結實
樹木是多年生多次結實植物，但常有一段只有營養生長而不結實的幼年期，其長短常和各樹種成年時樹體的正常大小有關；也隨環境條件和生理狀況而異。開花結實會消耗樹木體內的營養物質，影響當年花芽的分化孕育，因而不少樹種的結實出現大小年現象或稱結實周期現象，周期的長短隨樹種和環境條件而不同。豐年結實多，種子質量好，採種成本也低。不同樹種的開花結實要求各自的最適氣候條件，因此母樹林、林木種子園要統一規劃，合理布局，還要合理選擇坡向和確定植株距離，以滿足林木結實的光照要求。水分和礦物質營養不足，或幼果數量超過樹體的供養能力，會使種子發育受阻，甚至出現早期落果。此外，土壤管理、施肥、冠形培養和病蟲防治等也是種子增產和提高種子質量的重要手段。在確定母樹林的保留植株以及建立種子園選擇無性系材料時要聯繫其他因素全面考慮。
採集
造林的重要環節。包括選擇採種母樹、測定種實產量和確定採種期，以及選用適宜的方法和採種工具等。
選擇採種母樹
育苗造林所需的種實要具有優良的遺傳品質和播種品質。因此，最好從本地或氣候、土壤條件與造林地相近似的地區的母樹林或林木種子園中採種。在林木良種基地面積小，種子產量不足以滿足造林要求的情況下,則可選擇天然林或人工林的優良林分,甚至選擇符合優良母樹標準的散生樹木採種。一般供營造用材林採種的林分應年齡適宜，優樹比例高，組成單純，實生起源；採種母樹要求速生、乾直、材質優良、無病蟲害、壯齡。
測定種實產量
採種前宜先調查林木結實情況，目的是便於制定採種計畫，及時組織安排有關的勞力、設備，並在長期觀測的基礎上，掌握林木結實規律，了解各種技術措施的經濟效益，做好經營工作。在林木開花前後及果實發育期間預估未來收成，稱為林木種實產量預測；在林木種實臨近成熟時或業已成熟時調查測算實際產量，稱為林木種實產量實測、調查或計算。產量預測方法有長期、短期兩種。長期預測主要是通過分析影響林木結實的各種因素(特別是外界環境因素)，估計未來一段時間(如數年)的產量,所需時間長,所獲結果與實際情況常有較大出入。短期預測主要是在樹木開花至種子達到生理成熟這一段時間估測產量，有目測法、標準枝法及氣象條件法等。產量實測有實測全部種實法、平均標準木法、徑級代表木法，以及地面收集法等，可藉以獲得單位面積的絕對產量，進而推算全林產量。
確定採種期
採種時期主要根據種子的成熟期和脫落期確定。種子成熟期可分成兩個階段：當種子內部的營養物質積累到一定程度、外部形態也有相應變化、胚具發芽能力時為生理成熟；當種子內部營養物質停止積累,外觀具有該樹種固有特徵,胚完成發育時為形態成熟。種子的成熟期除受樹種本身內在因素的影響外，還受地區、年份、天氣、土壤、樹冠部位，以及人為活動等因素的制約。確定種子成熟期的方法有多種，最常用的是根據球果或果實的顏色變化來判斷；而胚和胚乳的發育狀況則是確定種子成熟期的最可靠指標，可切開用肉眼觀察，或不切開而用 X射線檢查。比重法較為簡單易行,在野外，可將水、亞麻子油、煤油等配製成一定比重的混合液，再把果球放入，成熟的飄浮，否則即下沉。生化指標如還原糖含量和粗脂肪含量等也能說明成熟程度。種實有的成熟後立即脫落（楊樹、柳樹、榆樹樺樹等），有的較長時間宿存枝頭二球（懸鈴木、臭椿、楝樹、紫穗槐等）；有的為中間類型，即種子成熟後經過一短暫時間才部分脫落（油松、側柏、桑樹、黃櫨等）。可根據上述3種情況確定採種期，組織採種工作。
採種方法和工具
採種有地面收集落種（主要適用於少量大粒種子）、立木採種和伐倒木採種（結合採伐進行） 3種方法。以立木採種為主。用於立木採種的輕便梯用木材或鋁製成，有單節或多節、單腿或雙腿等形式，還有採用繩梯的。登樹網主要見於英國，掛在樹冠外部，便於採種人員長時間在一個方向操作，適用於果實小的樹種。地形平坦的種子園，多採用多工位自動升降平台或種子抖落機械採種（見營林機械）。近年來還出現了搖樹機震落等採種技術。
貯藏
貯藏的任務就是延緩種子的衰老過程，最大限度地保持初始活力。初始活力強、成熟度高、機械損傷輕、純淨、無病、無蟲、含水量低的種批耐貯藏，壽命較長。乾燥過度，種子中類脂物自動氧化所生成的游離基會對大分子造成損傷，不利於貯藏。一般認為影響種子壽命的重要因素是種子含水量和貯藏溫度。多數林木種子適於在乾燥環境或瓶、桶等防潮容器中乾藏，以免乾燥過的種子重新吸濕。含水量按樹種和貯藏期限而定，一般為5%～14%，適用溫度一般為0～5℃。貯藏前要檢驗，並按樹種和質量情況詳細登記，分別存放。定期檢測貯藏的環境和種子質量，及時採取措施等。
檢驗
鑑定林木種子的播種品質，用以判斷各批種子的實用價值、制定合理的價格、選擇改善種子質量的方法。根據隨機原則進行取樣並完善取樣制度。種批在取樣送檢後妥善保存，否則檢驗結果只說明已不存在的種批。常規檢驗項目有淨度、千粒重、含水量和發芽率。
淨度
純淨種子重量占測定樣品各成分總重量的百分率。舊稱純度或純潔率。是計算播種量的依據之一。貯藏中淨度不高會對種批的發芽能力產生不良影響。風選、篩選或水選是提高淨度的重要手段。在國際種子檢驗史上,早期一般採用精確法,20世紀50年代以後多改用快速法。純淨種子有統一的判斷標準。由於技術上的困難，種子極其細小的如桉樹屬樹種常不測定淨度。
種子千粒重
氣乾狀態下1000粒純淨種子的重量，一般以克為單位。計算播種量的依據之一。千粒重隨樹種，也在一定程度上隨產地的地理位置、立地條件、母樹狀況、各年開花結實過程中的天氣條件以及採種期等因素而異。一般認為在同一樹種中千粒重數值較大的種批播種品質較好。測定時,種粒極不勻齊的用千粒法,一般用百粒法。種粒特大的如核桃、板栗等習用每千克粒數表示種粒大小。種粒極小的如桉屬樹種常不測定千粒重。氣乾千粒重會隨空氣濕度而波動，為了確切比較各種批的品質，有時要在含水量測定之後計算絕乾種子的千粒重，稱絕對千粒重。
種子含水量
游離水和結合水的重量在測定樣品中的百分率，是影響種子生命狀況的重要因子之一。測定樣品重量取濕重時稱濕基含水量或相對含水量，取乾重時稱乾基含水量或絕對含水量。測定樣品從送檢的含水量樣品中隨機提取。常用的方法為烘乾法。即在 105℃或更高的溫度中將樣品烘至恆重，以樣品初始重量與恆重之差作為該樣品中游離水和結合水的重量。富含揮發性物質的種子用甲苯蒸餾法可以避免誇大含水量。種子的電導係數與含水量有關，據此設計出的種子水分速測儀可以瞬時自動顯示測定結果。
發芽能力
發芽能力可在充分滿足發芽所需的水分、氧氣、溫度和光照等條件，即在室內受控制環境中測定。同一樹種各個種批的測定條件需要嚴格一致，以保證測定結果在隨機變異範圍內具有重現性。
發芽的條件和判斷 種子發芽由相互重疊的 3個階段組成。第 1階段是吸脹（吸水膨脹）。吸脹所需水量約為種子乾重的2～3倍，不可缺少，過多則妨礙種子呼吸。吸脹後的內含物向外產生壓力，種皮沿發芽孔破裂，便於胚根伸出。但死亡的種子也能吸脹，有時種皮也能破裂，稱假髮芽。種皮透水性較差的種子則較難吸脹。因此不能以吸脹與否來判斷種子有無發芽能力。第 2階段中種子內部的酶活化，貯藏的營養物質逐步轉化為可溶狀態,供胚萌發時利用。第3階段是胚細胞繼續增大分裂，胚根伸出，最終發育成一個能開始獨立攝取營養的植株。1982年中國國家標準以胚根同該種粒的相對長度作為是否正常發芽的判斷標準。例如細粒種子伸出的胚根與該種粒等長，一般種子伸出的胚根超過該種粒長度的1/2,即認為正常發芽。國際上較普遍接受的正常發芽的定義是從胚中萌出該物種特有的基本結構，即表明有發芽能力。林木種子發芽的適宜溫度隨樹種而異，同一樹種有時還因產地而不同，一般為25℃左右。許多樹種更適於晝夜變動的溫度。測定時常在24小時中有 8小時供給30℃左右的高溫,6小時供給20℃左右的低溫。有生理休眠習性的樹種需在測定前施加破眠處理。
發芽能力指標 種子的發芽能力表現在發芽粒的多少和發芽進程的快慢兩個方面。表示前者的常用指標是發芽率，即在規定條件和規定時間內的正常發芽粒數占供試種子總數的百分率。細粒種子則用單位重量(克)的供試種子中的正常發芽粒數表示。為了確切比較各種批對發芽環境的反應，可僅以飽滿種粒數為基數計算發芽率，稱絕對發芽率。度量發芽快慢的指標有平均發芽時間、發芽速率係數等。發芽速率達到高峰時的累計發芽百分數稱發芽勢。但由於理解上的分歧，這個指標在歐美有廢而不用的趨勢。表示發芽能力的每個指標都只能描述種子發芽能力的一個側面。60年代就有人嘗試組合出一個單一的指標全面概括種子的發芽能力，已有的這類指標有發芽指數和發芽值等。此外人們還在尋找根據室內發芽測定結果更好地預測種子的田間表現的途徑。
生活力快速測定
多在條件不足或時間有限時套用。生活力一般用供試種子中有生命的種粒數所占百分率表示的方法。有碘化鉀法、硒鹽法、靛藍法等。60年代以來用得較多的是四唑法，即用2,3,5-氯化三苯基四氮唑的水溶液浸種。四唑在種子的活組織中被脫氫酶還原成穩定而不溶於水的紅色物質三苯基甲?，而死亡的種子或種子中壞死的組織則仍呈原色。由此可根據不著色的部位及其大小逐粒判斷種子有無生命力。剖切種子觀察胚和胚乳的大小、硬度、顏色、光澤、氣味也可對種子品質作出某種判斷，所得結果用供試種子中優良種粒數的百分率表示，稱優良度。用穿透能力較弱的軟 X射線可使林木種子在感光材料上或通過攝像管等附加設備在螢光屏上清晰成像，顯示種子內部狀況，是林木種子檢驗中唯一的無損檢驗手段，可用於查定樣品中的飽滿粒、半飽滿粒、空粒、澀粒、多胚粒、畸型粒、機械損傷粒、蟲害粒的數量。這種方法可不破壞害蟲的生活環境而觀察它們在種子中的生活史。如配合適宜的襯比劑，還可用以判斷種子潛在的發芽能力（結構潛力）。種子生活力是種子科學中研究得相當活躍的一個新興領域，它的發展將對林木種子檢驗技術產生重大影響。
種子經營
種子成熟後要及時採集。採下的種子分批登記、填寫標籤,並妥善保存,防止發熱生霉或因其他原因而降低質量。種子加工包括脫粒、乾燥、去翅、淨種，有的還要清除無生產力的種子並對種子進行分級、藥劑拌種或丸化處理，使之適於貯藏和使用（見林木種子貯藏）。不開裂的乾果如槭樹屬、白蠟樹屬、楓楊、臭椿、杜仲等只需清除雜質並進一步乾燥便成播種材料；球果和開裂的乾果則需通風晾曬使種子脫出，去翅揚淨後貯藏。許多加工量大或氣候潮濕的地方建有大小、形式、熱源和機械化程度不盡相同的人工加熱脫粒室，多用於球果，其安全極限溫度和加熱時間隨樹種和種批狀況而異,如杉木一般為40℃、24小時,濕地松一般為50℃、 8～10小時。加熱脫粒前使球果適當氣乾,可以降低脫粒溫度或縮短加熱時間，既減少能耗又避免傷及種子發芽能力。有些松樹球果難於開裂或存放過久不易開裂，可用冷水浸泡甚至沸水短時間浸燙後再攤晾或加熱乾燥。如火炬松沸水浸燙1～2分鐘後在50℃下烘烤48～72小時可以加速脫粒。肉質果中有的樹種連果肉干燥後即可用於貯藏或播種。按體積或重量對種子分級時需檢查輕小種子是否發育不良。利用重力、比重等方面的差異將機械損傷粒以及空粒、澀粒、發育不良和雖然飽滿但已死亡等無生產能力的種子從種批中清除，可以減輕包裝運輸貯藏的工作量，提高種批的耐貯能力。為了滅菌、殺蟲或減免鳥獸之害，有時需用適當的藥物拌種。用滅菌劑、殺蟲劑、鳥獸忌避劑、固氮菌劑、營養成分、激素並加賦形劑將種子塗裹成均勻一致的丸或片（稱丸化處理），除可促進發芽提高成苗率外，還特別有利於機械播種，減少飄失。催芽不僅可以解除種子休眠，而且可使幼苗適時、整齊出土，提高成活率(見林木種子催芽)。為了判斷各批種子的實用價值，還需進行林木種子檢驗。從外地調入種子時，應劃分種子調撥區，從氣候、土壤條件近似的地區調入，並在事先進行種源試驗成功之後再大量調進。
