提高南方主要造林樹種種子品質(zhì)的分選技術(shù)研究.pdf

1、種子居于農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)鏈條的最上源,是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中最基本、最重要的生產(chǎn)資料,也是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。種子品質(zhì)優(yōu)劣是影響農(nóng)林業(yè)產(chǎn)量及品質(zhì)的重要因素。但是影響種子品質(zhì)的原因眾多,不僅包括種子基因,還包括了種子傳粉或受精成敗、發(fā)育過(guò)程中的環(huán)境因素、昆蟲感染等原因。由于這些不可抗力的影響,收集的林木種子中有很大一部分是空粒、澀粒以及其它沒有發(fā)芽力的種子。如何將這些空粒、澀粒及其它沒有發(fā)芽力的種子進(jìn)行剔除是我國(guó)林業(yè)種子生產(chǎn)中急需解決的問題。

2、　　我國(guó)人工林面積大,根據(jù)全國(guó)森林資源第七次清查顯示,中國(guó)森林面積為1.95億公頃。其中,杉木、馬尾松、濕地松、火炬松等南方主要的造林樹種,占人工林面積的57％。但與林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)力水平低下,生產(chǎn)粗放,林業(yè)生產(chǎn)科技投入不足,種子分選技術(shù)的研究未得到足夠的重視,導(dǎo)致林業(yè)主要造林樹種播種種子的品質(zhì)差,種子發(fā)芽率低,出苗不均一,成為當(dāng)前林業(yè)持續(xù)高效生產(chǎn)的主要限制因子之一。因此,對(duì)提高我國(guó)林木種子品質(zhì)的需求極為迫切,開展林木種子

3、分選技術(shù)的研究對(duì)我國(guó)林業(yè)的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)具有重要理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　鑒于此,本文以我國(guó)南方主要造林樹種杉木、馬尾松、濕地松和火炬松的種子為研究對(duì)象,通過(guò)篩選不同種子適宜的水引發(fā)溫度、引發(fā)含水量及引發(fā)時(shí)間,確定適合不同種子的水引發(fā)條件。在此基礎(chǔ)上確定適合不同樹種種子的干燥時(shí)間,完善IDS分選技術(shù)的條件,最后用近紅外光譜儀對(duì)不同樹種種子活力進(jìn)行掃描分析,通過(guò)對(duì)不同波長(zhǎng)分選結(jié)果的比較,研究適合不同樹種的近紅外光譜種子分選技術(shù),建立適合南方

4、林業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的種子分選方法,提高我國(guó)南方主要造林樹種種子品質(zhì)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、不同樹種種子的適宜水引發(fā)條件差異明顯。杉木種子的最佳引發(fā)條件為在引發(fā)含水量40%、10℃下引發(fā)7d。馬尾松種子的最佳引發(fā)條件為在引發(fā)含水量35%、15℃下引發(fā)7d。濕地松種子的最佳引發(fā)條件為在引發(fā)含水量40%、15℃下引發(fā)14d?；鹁嫠煞N子的最佳引發(fā)條件為在引發(fā)含水量40%、15℃下引發(fā)7d。
　　2、水引發(fā)分選技術(shù)可以顯著提高種子的發(fā)

5、芽率。引發(fā)后的杉木種子的發(fā)芽率比未引發(fā)的杉木種子的發(fā)芽率提高了13.77%,種子平均發(fā)芽時(shí)間增加了1.30d。引發(fā)后的馬尾松種子的發(fā)芽率比未引發(fā)的馬尾松種子的發(fā)芽率提高了35.33%,種子平均發(fā)芽時(shí)間增加了2.92d。引發(fā)后的濕地松種子的發(fā)芽率比未引發(fā)的濕地松種子的發(fā)芽率提高了4.74%,種子平均發(fā)芽時(shí)間減少了2.82d。引發(fā)后的火炬松種子的發(fā)芽率比未引發(fā)的火炬松種子的發(fā)芽率提高了12.82%,種子平均發(fā)芽時(shí)間減少了1.17d。

6、　　3、在干旱處理和人工老化處理中,隨著脅迫強(qiáng)度的增強(qiáng),馬尾松種子、濕地松種子和火炬松種子的發(fā)芽能力都在下降。在同等脅迫強(qiáng)度下,引發(fā)處理與未引發(fā)處理相比,引發(fā)處理過(guò)的種子發(fā)芽率更高,發(fā)芽能力更強(qiáng),證明引發(fā)處理過(guò)的種子的抗干旱的能力和抗老化的能力更強(qiáng)。
　　4、不同樹種種子的IDS分選條件不同。杉木種子的最佳IDS分選條件為:先將種子在引發(fā)溫度10℃、引發(fā)含水量40%下引發(fā)7d,然后在30℃下干燥2h,然后將種子投入水中,收集下沉的

7、種子。馬尾松種子的最佳IDS分選條件為:先將種子在引發(fā)溫度15℃、引發(fā)含水量35%下引發(fā)7d,然后在30℃下干燥4h,然后將種子投入水中,收集下沉的種子。濕地松種子的最佳IDS分選條件為:先將種子在引發(fā)溫度15℃、引發(fā)含水量40%下引發(fā)14d,然后在30℃下干燥4h,然后將種子投入水中,收集下沉的種子?；鹁嫠煞N子的最佳IDS分選條件為:先將種子在引發(fā)溫度15℃、引發(fā)含水量40%下引發(fā)7d,然后在30℃下干燥4h,然后將種子投入水中,收集

8、下沉的種子。
　　5、IDS分選技術(shù)可以顯著提高種子的發(fā)芽率。分選后的杉木種子發(fā)芽率比未分選的杉木種子發(fā)芽率提高了27.19%,種子平均發(fā)芽時(shí)間增加了1.54d。分選后的馬尾松種子發(fā)芽率比未分選的馬尾松種子發(fā)芽率提高了37.23%,種子平均發(fā)芽時(shí)間增加了0.64d。分選后的濕地松種子發(fā)芽率比未分選的濕地松種子發(fā)芽率提高了5.15%,種子平均發(fā)芽時(shí)間減少了2.94d。分選后的火炬松種子發(fā)芽率比未分選的火炬松種子發(fā)芽率提高了5.84%

9、,種子平均發(fā)芽時(shí)間減少了2.25d。IDS分選技術(shù)可以提高我國(guó)南方主要造林樹種種子品質(zhì)。
　　6、有活力種子與無(wú)活力種子的近紅外光譜差異較大。近紅外分選技術(shù)可以通過(guò)判別模型分析,鑒定出不同活力的杉木、馬尾松、濕地松和火炬松種子,該技術(shù)可以作為林木種子種質(zhì)資源鑒定的新技術(shù)。
　　7、通過(guò)不同活力種子含水量差別與近紅外光譜的對(duì)應(yīng)關(guān)系,建立鑒定種子活力的方法。分析不同波長(zhǎng)、不同判別模型對(duì)不同種子的分選效果發(fā)現(xiàn),適合杉木種子的近紅外

10、光譜分選技術(shù)的條件為:波長(zhǎng)780-2500nm、用PLS-DA分析、分辨率0.5nm、掃描次數(shù)32次。適合馬尾松種子的近紅外光譜分選技術(shù)的條件為:波長(zhǎng)780-1100nm、用PLS-DA、OPLS-DA分析均可、分辨率0.5nm、掃描次數(shù)32次。適合濕地松種子的近紅外光譜分選技術(shù)的條件為:波長(zhǎng)780-2500nm和1100-2500nm均可、用PLS-DA、OPLS-DA分析均可、分辨率0.5nm、掃描次數(shù)32次。適合火炬松種子的近紅外