催芽是通过人为措施,使处于休眠状态的种子,特别是长期休眠的种子,在一定的条件及理化方法刺激的作用下,打破种子休眠状态,促进种子迅速发芽,发芽整齐的过程。
种子通过催芽不仅可以解除休眠,而且可使幼芽适时出土,发芽迅速而整齐,缩短出苗期,提高场圃发芽率。同时还可增强苗木的抗性,提高苗木的产量及质量。播种前催芽处理,是育苗工作的主要措施。生产上常用的催芽方法有以下几种:
(一)水浸催芽:
水浸催芽的目的是软化种皮,使种子吸水膨胀,有利于酶的活动,促进贮藏物质的水解,以供种子发芽需要。同时,浸种、洗种还能将种子内抑制剂溶解浸出,有利于打破种子休眠。
浸种的水温和时间根据种粒大小,种皮厚薄和化学成分的不同而不同。一般种粒大、种皮厚、浸种水温可高些。如合欢、皂角等水温可达80~90℃,而种子小、种皮薄的杨、柳、榆、泡桐等则多用冷水浸种。水温高时,持续时间不宜过长,种子与水的容积比例以1:3为宜,边倒水边搅拌,使其自然冷却。浸种超过12小时,要进行换水,保证水中有足够的氧气,有利于种子萌发。种子吸水量的多少,主要取决于种子特性和浸种时间,一般含脂肪多的种子比含蛋白质多的种子吸水多;含蛋白质多的种子比含淀粉多的种子吸水量多,一般种子吸水量达到种子本身干重的25%~75%就能开始发芽。吸水多妨碍种子呼吸反而对种子发芽不利。
通过浸种而充分吸水膨胀后的种子,稍加晾干后即可播种(即仅浸种未催芽),或混以3倍湿沙,或放入容器中上用湿布或苔藓覆盖,放在温暖处催芽。上法应注意温度及通气状况的调节,当种子裂嘴露白占30%时即可播种。
生产中对强迫休眠的种子催芽时,可将净种后的种子让其充分吸水浸种,然后堆积在温暖处,加盖塑料薄膜,提温保湿,当有1/3种子露白时播种,既发芽整齐、迅速,又简单实用。
(二)层积催芽:
此法生产上使用广泛,效果好,尤其对生理休眠的种子,更需采用层积催芽,空知缺点是催芽时间较长。
层腔备积催芽是把种子放在湿润、低温而通气的环境中,逐渐解除种子休眠,在播种后使种子发芽迅速整齐。
层积催芽使种子在一定温度及湿润条件下进行。首先,使种皮软化、增加透性,有利于胚的发育。同时使抑制剂如脱落酸、酚化物等逐渐分解,而生长激素如赤霉素、细胞分裂素等逐渐增加,以促进种子萌动。将抑制剂占优势转为生长激素占优势,这是打破休眠的关键变化过程。催芽过程还促进了种胚的生长发育及新陈代谢活动,使酶的活性加强,复杂的不溶性有机物如蛋白质、脂肪、淀粉等转化为较简单的可溶性氨基酸、甘油及葡萄糖等供胚生长的需要,例如银杏种胚在层积中明显增大,并提早完成其生理后熟过程。因此,层积催芽是一种既简单又安全的催芽方法。
层积催芽示意图
混沙催芽示意图
具体方法是:在室外选择地势高燥、排水良好、土质疏松而背风的地方,挖催芽坑,长宽视种子多少而定,深度根据当地气温和地下水位而定,原则上将种子最好放置在地下水位以上,结冻层以下,一般深度为60~80厘米,长宽随种子多少而定。土坑挖好后,先在坑底铺一层石子或粗沙,约10~15厘米,再铺5~6厘米厚的湿润细沙,坑中央插一束秸秆(如坑长超过2米,应每隔1~1.5米插一束秸秆),使高出坑面20厘米,以便通气。然后将种子与湿沙按1:3的容积比混合堆放在坑内,或一层种子一层湿沙交替层积,每层厚度5厘米左右。沙子的湿度以手握成团不出水,松手触之即散开(约为饱和含水量的50%~60%)为宜。当种子堆到离地面10~30厘米时为止,其上覆以湿沙,再盖土堆成屋脊形。坑上覆土厚度应根据各地气候条件而定,在北方应随气候变冷而加厚土层。为防止坑内积水造成种子霉烂,在坑的周围应挖好排水沟。如有鼠害的地方,坑四周可设铁丝网。。
小粒种子斗圆消或较珍贵的树种,如数量不多,可将种子混沙后装入木箱或竹筐中再埋入坑内。木箱四周要钻一些小孔,以利通气。
在层积催芽期间要注意定期检查和管理,防止种子霉烂或干燥。当有30%~50%种子裂嘴时,即可播种。
不同树种种子层积催芽日数不同,同一树种又因所采用的方法不同,催芽日期也有较大差异。种子层积催芽日数。
种子层积催芽日数
(三)化学药剂催芽:
对种皮具蜡质、油质的种子如乌桕、漆树、花椒等可用1%的碱溶液或洗衣粉溶液或草木灰溶液浸泡去掉蜡质、油质后再进行催芽。对一些种皮不具油脂、蜡质的种子,如马尾松、刺槐等,用1%的苏打水浸种也具有软化种皮,促进种胚新陈代谢的作用。对种皮特别坚硬的种子,如皂荚,可用60%以上的浓硫酸浸种半小时,然后用清水冲洗,可大大缩短浸种时间。
此外,还可用植物激素如赤霉素发酵液(稀释5倍)处理,浸种24小时,对臭椿、白蜡、刺槐等种子,不仅可提高出苗率,而且能显著提高幼苗生长势。利用植物激素浸种时,一定要掌握适宜的溶液浓度和浸种时间,浓度过低,效果不明显,浓度过高对种子发芽有抑制作用。
为了供给种子在发芽中所需要的营养元素,用硫酸铵、尿素、过磷酸钙、氯化钾等化肥及用微量元素如钙、镁、硫、铁、锌、铜、锰、硼、铝等盐类,以适当浓度的溶液,可单一或综合浸种,不仅可提高场圃发芽率,而且可加速苗木的生长和干物质的积累,提高苗木对不良环境的抵抗能力。但是微量元素浓度不能高,以免种子受害。一般硫酸铜可用0.05%、硼酸用0.02%,硫酸锌用0.2%,浸种24小时后取出,稍干后再浸水24小时,然后混沙催芽。
(四)物理方法催芽:
用声、光、电等物理因素处理种子,如用超声波、放射性物质、激光照射、微波处理、低频电流和高频电磁波处理等。对促进种子萌发都有显著效果。如对杜梨种子用超声波频率830千赫兹,强度为18瓦/厘米,时间为1~3分钟,可提高发芽率4~5倍。