林木种子催芽
(一)、催芽的意义
催芽即是用人为的方法打破树木种子的休眠，并使种子长出胚根的处理，催芽通过人为地调节和控制种子发芽所必须的外界环境条件，以满足种子内部所进行的一系列生化过程，增加呼吸强度，促进酶的活动，转化营养物质，以刺激种胚的萌发生长，达到尽快萌发的目的。通过催芽，可提高种子的发芽率，减少播种量，节约种子，且出苗整齐，有利于播种圃地的管理。
(二)、树木种子休眠的原因及类型
1.树木种子休眠的原因 树木种子的成熟后虽给予适宜的发芽条件但不萌发的现象,叫休眠。树木种子成熟后具有休眠期的特点，叫做休眠性。起树木种子休眠的原因有多种，如种皮的透气、透水性不良;种胚尚未充分成熟;种子中存在某些抑制萌发生长的物质等。肯有休眠性的树种，种子必须经过一段放置时间后，或人工打破休眠处理后才能发芽。
2.树木种子休眠的类型 树木种子的休眠性是树木为了种的生存，在长期生长发育过程中形成的一种特性。树木种子通过休眠来度过不利于幼苗生长的时期。不同种类的树木种子休眠性各有不同，有的有休眠期，有的无休眠期;有的休眠期限长，有的休眠期短。根据休眠原因和种子休眠程度的不同，可将休眠的树木种子分为自然休眠和被迫休眠两类。
2.1自然休眠 又称生理休眠。具有自然休眠性的种子，在休眠期即使给于适宜的萌发条件，也不能萌芽生长，必须经过一段时间的休眠或采取人工打破休眠后才能萌发生长。种子具有自然休眠性的树种较多，如：白皮松、银杏、七叶树、苦楝、女贞、刺槐、樱桃、合欢、黄栌等
树木形成自然休眠的原因较复杂，就目前来说，具有以下几方面的因素。
2.1.1种子含有萌发抑制物质 众多研究表明,相当数量的植物种子实中含有种类繁多的抑制种子萌发的物质.储如乙烯.脱落酸.脱水醋酸.氰乙氢.香豆素及某些酚类.醛类.有机酸.生物碱等.这些抑制物质有的存在种胚或胚乳中,有的存在于果皮中,有的存在于果肉中.它们都能抑制种胚的代谢作用,使种胚处于休眠状态。
含萌发抑制物质而形成的自然休眠的种子，可通过低温层积处理或植物生长调节剂如赤霉素的处理而打破休眠。
2.1.2生理后熟
有些树种种实的外部形态虽然表现出形态成熟的特征,但种胚并未发育成熟,还需要一段时间才能完成其发育过程.如银杏,当种实达到形态成熟时,种胚还很小,其长度约为胚腔长度的1/3在休眠期间种胚继续发育，经过一定时间才能发育完全。具有生理后熟的种子，经过贮藏或低温层积处理，可获较好的催熟作用。
2.1.3 种皮的机械阻碍 种子由于种皮(包括果皮)坚硬致密或有油脂、蜡质等原因，使种子不透水、不通气，种胚不能发育，形成休眠。如椴树种皮不透水;漆树花椒等种皮具油、蜡质、不透水不透气;豆科种子多数透水透气性不良等。因种皮的机械阻碍而休眠的种子，用物理或化学的方法破坏其种皮阻碍，能有效促进种子萌芽，另外用低温层积也能软化种皮，增加透性打破休眠。
2.2 被迫休眠 因环境条件不适,种子得不到发芽所需的基本条件而不能萌发的现象.被迫休眠的种子,如遇到适宜的温度、水分、空气等条件，就能很快发芽。如侧柏、杨、柳、榆树等。
(三)催芽方法
种子进行催芽处理，要根据树种的特性和经济效果，选择适宜的催芽方法。苗圃生产中常用的催芽方法有：
1.层积催芽
(1)层积催芽的概念和原理把种子与湿润物混合或分层放置，促进其达到发芽程度的方法称为层积催芽。层积催芽又分为低温层积催芽，变温层积催芽和高温层积催芽等，苗圃中常用的方法为低温层积催芽法，其适用的树种较多，对于因含萌发抑制物质而休眠的种子效果显著，对被迫休眠和生理休眠的种子也适用。如银杏、栎树、楝树、白蜡、七叶树、山桃等树种的种子都可以用这种方法催芽。
低温层积催芽是综合因素的影响，其主要原理是种子在低温(0—5ºC)，处理的环境中,种子内部的脱落酸等萌发抑制物质的含量显著减少,抑制种子萌发作用大大减弱,从而打破种子的休眠。在低温层积处理的条件下，还能促进产生刺激生长的赤霉素，赤霉素能解除抑制物质的抑制作用，促进种子发芽，还能增加苗木的生长量，因此经催芽的种子，发芽率高，苗木生长好，在低温层积催芽过程中，种子有了适宜的水分和充足的氧气，恢复了细胞间的原生质联系，增加了原生质的膨胀性与参透性，提高了水解酶的活动，将复杂的化合物转化为简单的可溶性化合物，促进物质代谢作用，并使种皮软化产生萌芽能力。另外一些后熟的种子如银杏等树种,在层积的过程总胚明显长大,经过一段时间,胚长到应有的长度,完成了后熟过程,种子即可萌芽.
(2)层积催芽的条件,种子催芽必须创造良好的条件,便其顺利地通过萌芽前的准备阶段,其中温度、湿度、通气条件最重要
在层积催芽过程中，因树种的生物学特性不同，对温度的要求也不同，因此，要根据具体情况来确定适宜的温度。低温催芽的适宜温度，多数树种为0～5ºC，极少数树种为5～10ºC，温度过高。种子易霉变，效果不好。
层积催芽时，要用间层物和种子混合起来或分层放置。间层物一般用湿沙、泥炭、沙子等，它们的温度应为土壤含水量的50g，即以手用力握湿沙成团，但不滴水，手捏即散为宜。
层积催芽还必须有同期设备，种子数量少时，可用花盆。上面盖草袋子，也可以用秸秆作通气孔，种子数量多时可设置专用的通气孔。
(3)层积催芽的方法 处理种子多时可在室外挖坑，一般选择地势高燥排水良好的地方，坑的宽度以1m为好，不要太宽。长度随种子的多少而定，深度一般应爱地下水位以上、冻层以下、由于各地的气候条件不用，可根据当地的实际情况而定，坑底铺一些鹅卵石或碎石，其上铺10cm的湿河沙或直接铺10～20cm的湿河沙,干种子要浸种、消毒、然后将种子与沙子按1:3的比例混合放入坑内，或者种子，一层沙子放入坑内(注意沙子的湿度要合适)。当沙与汇总子的混合物放至距坑沿20cm左右时为止。然后盖上湿沙，最后用土培成屋脊形，坑的两侧各挖一条排水沟。在坑中央直通到种子底层放一小捆秸秆或下部带通气孔的竹制或木制通气管，以流通空气。如果种子多，种坑很长，可隔一定距离放一个通气管，以便检查种子坑的温度。
(4)层积催芽的天数及管理 层积催芽的效果除决定于温度、水分、通气条件、催芽的天数也很重要，低温层积催芽所需天数随着树种的不同而不同。如桧柏200天，女贞30天，一般被[迫休眠的种子需处理1～2个月，生理休眠的种子需处理2～7个月，应根据具体情况来确定适宜的天数。
层积期间，要定期检查种子坑的温度，当坑内温度升高得较快时，要注意观察，一旦发现种子霉烂，应立即取种换坑。在房前屋后层积催芽时，要经常翻倒，同时注意在湿度不足的情况下，增加水分，并注意通气条件。
在播种前1～2周，检查种子催芽情况，如果发现种子未萌动或萌动得不好时，要将种子移到温暖的地方，上面加改塑料膜，使种子尽快发芽。当有30%的种子裂嘴时即可播种.
热水浸泡 为了使种子加快吸水,可以采用热水浸泡,但水温不要太高,以免伤害种子.一般温度为70～80ºC.种皮坚硬的合欢、相思树等用70 ºC的热水浸泡，浸种时，先将种子倒入容器内，边倒热水边搅拌，至水冷至室温时为止。含有“硬粒”的刺槐种子应采取逐次增温浸种的方法，首先用70 ºC的热水浸种，自然冷却一昼夜后，把已经膨胀的种子选出，进行催芽，然后再用80 ºC的热水浸剩下的“硬粒”种子，同时再进行1～2次，这样逐次增温尽忠，分批催芽，既节省种子，又可使出苗整齐。
温水浸种 马尾松、侧柏、紫穗槐等树种的种子宜用温水浸种。水温40～50ºC。浸种时间一昼夜，然后捞出摊放在席上，上盖湿草帘回湿麻袋，经常浇水翻动，待种子有裂口后播种。
冷水浸种 杨、柳、泡桐、榆等小粒种子，由于种皮薄，一般用冷水浸种。
水温对种子的影响与种子和水的比例，种子受热均匀与否，浸种的时间等都有着密切的关系。浸种时种子与水的容积比一般以1:3为宜，要注意边倒水边搅拌，水温要在3～5分钟之内降下来。如果高于浸种温度应兑凉水，然后使其自然冷却。浸种时间一般为1～2昼夜。种皮薄的小粒种子缩短为几个小时。种皮厚的坚硬的种子可延长浸种时间。经过水浸的种子，捞出放在温暖的地方催芽，将水浸的种子捞出混以二倍湿沙，放在温暖的地方，为了保证湿度要在上面加盖草袋子或塑料布。无论采用哪种方法，在催芽过程中都要注意温度应保持在20～25ºC之间。保证种子有足够的水分，有较好的通气条件，经常检查种子的发芽情况，当种子有30%裂嘴时即可播种。
3.药剂浸种和其他催芽方法 有些树木的种子外表有蜡质，有的种皮致密、坚硬，有的酸性或碱性大。为了消除这些妨碍种子发芽的不利因素，必须采用化学或机械的方法，以促使种子吸水萌动。例如，用草木灰或小苏打水溶液洗漆树、马尾松等种子，对催芽有一定的效果;对刺槐、栾树、梧桐、厚朴等硬实种子，可用60%的浓硫酸(过稀的硫酸易浸入种子内部。破坏发芽)浸种。浸种时间，漆树为30分钟;刺槐为5分钟;厚朴为3分钟。在硫酸中浸渍后取出在清水中洗净，干燥后在播种。
药剂浸种，还可用微量元素如硼、锰、铜等浸种于提高种子的发芽势和苗木的质量。用植物激素如赤霉素、吲哚丁酸、奈乙酸、2，4-D、激动素、6-苄氨基嘌吟、苯基脲、硝酸钾等浸种可以解除种子休眠。赤霉素、激动素一般使用浓度为0.001%—0.1%,而苯基脲硝酸钾为0.1%—1%或更高,处理时不仅要考虑浓度,而且要考虑溶液的数量,还有种皮的状况和温度条件等。
近年来研究发现，稀土对树木种子发芽有较好的促进作用，稀土浸种可提高树木种子的发芽率，这是因为稀土能调节种胚的活性，调动种子幼胚氨基酸的转化，通过采用50㎎/L—150㎎/L的稀土液对处理种子，能明显提高种子活力、发芽率、和发芽速度，促进根、芽的生长。
机械方法催芽是用刀、挫或砂子磨损种皮、种壳，促使其吸水、透气和种子萌动，机械处理后一般还需水浸或沙藏才能达到催芽的目的。
