紫溪山国家华山松良种基地种子质量检测初探
郭靖峰
云南省楚雄州林业和草原局 云南 楚雄 675000
一、紫溪山国家华山松良种基地建设
华山松为松科松属常绿乔木,是一种比较优质的速生树种,是我国特有的经济用材林树种和防护林体系的重要造林树种,其针叶可提制芳香油,种子可食用,树皮可以栲胶,其木材材质轻、耐腐蚀、纹理直、加工性能良好。1986 年由省种苗站、西南林学院、州、市林业局四级联营投资,在全省陆续分批采集选择 5 个产地 ( 市 45株,南华 6 株,巍山 38 株,腾冲 10 株,会泽 5 株 )124 个华山松优树品系,进行嫁接培育营建了市紫金山林场 450 亩华山松种子园示范基地 ( 无性系 400 亩、实生系 50 亩 );1988-1998 年完成一期建园工作,1999-2010 年进行二期续建工程,2020-2024 年完成紫溪山国家华山松良种基地新村华山松子代测定林 300 亩、第二树种旱东瓜 100 亩。通过林业人一代接一代建设,紫溪山国家华山松良种基地建设总面积已经达到 1200 亩。华山松良种基地于 2004 年被国家林业局评定授予”全国特色种苗基地”,2006 年 3 基地生产的种子通过国家级林木品种审定委员会的认定,成为省首家国家级林木良种认证。通过多年经营管理,基地建设了种子园、采穗圃、示范林、实验林、母树林、种质资源收集区、中心繁育苗圃等功能区,并建立山茶物种园繁殖、培育茶花苗木,具有年生产华山松良种 2500 公斤,良种穗条10000 支,造林容器苗50000 株,各类茶花品种2000 盆的生产能力。
二、 质量检测方法和分级依据
(一)检测方法。我们对紫溪山国家华山松良种基地的种子的检测主要是通过物理检测技术、生物检测技术和化学分析技术等检测手段来进行的。物理检测主要是种子净度、优良度和含水量等基本参数的检测,使用烘箱干燥法或快速水分仪来检测水分含量;采用手工分离筛选测定种子净度;用人眼或光学分选设备检查种子是否完整和观察剖开的种子是否优良,其优点是方式简便易行,成本较低,缺点是人工判断难免带有一定主观性。生物检测主要是对霉变率和发芽率进行检测,利用显微镜观察或培养基接种法检测是否有霉菌生长,使用恒温发芽箱测定种子的发芽率,这种方法可以反映出种子的真正应用性能,但耗时过长,无法做到及时的质量筛查。化学分析检测技术主要包括使用近红外光谱或酶活性等对种子的内源物质含量、生活力进行检测,其优点是检测迅速,结果可靠,但是需要精度较高的仪器和操作人员技能功底比较扎实。
(二)检测标准。作为种子检验检测工作的执行标准之一,我们对紫溪山华山松良种检测执行标准主要是按照国家质检总局1999 年颁布的林木种子检验规程 (GB/T 2772-1999),分级按照省地方标准DB53/248—2008。在检测中兼顾到种子的生态适应性、遗传特性、外界环境条件及用户需求,同时注意种子和采样过程中是否受到杂质污染,以及杂质是否对检测结果产生不利影响,保证检测过程严谨,检测结果真实有效。
三、种子检测应注意
种子检测标准需整合形态学、生理生化等多个指标,从采收规范、环境控制到遗传评估形成系统性框架,各环节的标准化操作不仅为种子质量评价提供科学依据,也为我们州生态修复和紫溪山国家华山松良种基地华山松种质资源保护奠定可靠基础。
(一)种子采样及调制要按照相关技术标准操作,保证样品有代表性、可靠度。采集种子时要选择基地内生长良好的母株,采集时间宜选在种子完全成熟后,通常以种鳞开裂、种粒呈深褐色为成熟标志。此外,样本采集量(送检量)需满足我们检测需求,通过我们多年检测对比,对于紫溪山国家华山松良种基地的种子一般采集不少于 420粒(双柏南华等县市种子不得少于 550 粒)种子,从而尽可能避免采样时因个体系数不同造成样品误差太大。
采种后应立即对其进行预处理,以维持其生理活性,先要选出完好无损的种子,分大小级,保证检定时的一致性;然后用水将种子外面所携带的杂质冲洗掉,在自然通风下晾干种子内的水分(不可放在高温处以免破坏种子中的胚),使水分含量控制在 12% 以内 [18];之后放入 4% 左右低温冷湿条件下晾 3~4 天,再放通风口将种子晾到8%~12% ,一般需要晾 3~5 天;用 5% 多菌灵消毒 10 分钟后立刻用无菌水冲洗,放在阴凉的地方晾干备用。
为了提高种子净度和优良度,调制种子时需要用多级筛除去空粒、虫蛀、破损种子,对于华山松种子可采用漂浮法选定好种,剔除瘪种子保证种子质量。针对紫溪山国家华山松良种基地种皮厚、透水性差的问题,在检测过程中还应注意种子种皮的处理,在采用机械破皮时要严格控制破皮强度以免破坏胚,泡发时水温保持在 45°C 左右( 不能高于 48∘C ) 最好。由于机械损伤是影响种子发芽率检测的重要原因,所以在运输及分装过程中一定使用软质容器,避免剧烈震动及碰撞造成种皮破裂;需要长期保存的种子必须采用密封容器放在 4~10∘C 干燥环境中保存,这样可使种子处于休眠状态,减缓种子内部物质代谢消耗。
(二)检测设备的选择与使用
种子检测的检测设备种类繁多,在选择与使用过程中需要充分考虑所用设备的类型、性能指标以及使用规范等问题,选型时先选择符合种子检验目的的专项仪器,例如天平秤、水分测定仪、发芽率检测装置、物理特性分析仪器等,并根据以上检测仪器的标准来进行设备的选取。对于设备精度的选择而言,设备的精度和重复性是种子检测设备选择的主要指标之一,例如水分测定仪至少要达到 0.1% 的分辨率才能满足种子含水率的要求,发芽率检测仪恒温恒湿环境的稳定性误差应控制在 ±1.5qC 内;除此之外,设备在检测使用过程中,要注意规范使用,如果选用的是新购买或者维修后的仪器要先进行校准操作,需要用标准样品或者校准物检查设备的基准线,比如水分测定仪可以用标准湿度块来校准湿度,同时检测环境也需要按照设计条件来进行划分功能区,有些仪器在检测的时候还要避免一些对仪器影响较大的因素出现,如:像百天平称这样的精密仪器就不能放到湿度比较大的地方以免降低准确度,像预处理室也要有通风柜,来防止挥发性的化学试剂带来的影响;发芽箱不能有直射光,也不能有机械振动,防止产生种皮破损和幼苗形态等问题。
及时建立设备档案,包括记录使用频率、维修历史和校准证书等,以保证检测的可追溯性和合规性;利用管理设备达到信息化手段的目的,使华山松种子的检测更高效更精准,并在后续的育种或者生态上起到指导作用。
(三)检测环境控制的好坏直接影响检测的准确性和可靠性,控制的方面有物理条件、贮藏和生物因素几个方面。以温度湿度为例,由于检测环境的要求比较严格,比如,在种子催芽过程中,萌发过低的温度会使得种子的胚体生理活性受到抑制,而较高的温度会加速酶促反应引起代谢紊乱。通过我们的多年经验,在检测紫溪山华山松种子催芽过程时,应当注意把温度保持在 20~25∘C 之间,每天保证大于10 个小时的光照;低温层积催芽需要将基质湿度维持在 60% 左右,低温范围控制在 10~7∘C ,最好控制在 2~5% ;播种前适当升温就能够促使种子发芽。华山松种子在贮藏过程中长时间处于高湿状态下会造成种子霉变、营养物质分解,导致可溶性糖、淀粉等产生波动变化,从而影响检测的准确度以及种子发芽率。
四、检测结果的判定与分析
种子检测结果的判定与分析需遵循科学规范的流程,并结合具体检测目标及环境条件综合判断,检测结果判定标准参照的是种子质量指标,主要是针对发芽率、含水量、纯度等参数判定;同时要注意样品的代表性以及检测环境的一致性,比如由于受检时间及保存条件等因素的影响,种子在采收后会出现种子含水率有差异,在检测过程中要尽量进行多次平行测定,多加比较,避免产生偶然误差,提高检测的可靠程度。
分析检测结果时要考虑到各种外界因素对检测结果的影响,如华山松种子的含水量会受环境湿度和检测时间的影响,在恒温恒湿条件下进行检测,并说明检测环境参数情况有助于保持结果可比性。除了实验室常规检测条件以外,种子的发芽率还会受到如光照周期、培养基等因素的影响。另外,检测人员在为操作检测设备过程中可能由于操作差异导致结果的偏差,因此我们按照规范严格检测程序和熟悉设备操作方法,减少人员错误的发生,并确保检测过程中不会出现任何误差或仪器校准错误等情况。
在判定结论时我们需结合行业标准与实际应用需求进行动态调整,避免在得出的结论中运用单一方法带来的局限性。例如对于属于边缘性结果(如发芽率、含水率等)的情况,在进行判定时需要进行复检或者加大样本量来提高判定置信度;比如种子纯度需综合形态学观察与种子生产环境分析种子外观形态来判定;检测报告应包括完整的测试数据源信息,必须包含检测方法、设备参数和环境信息等,方便后续对检测报告的复核以及质量追溯工作;规范检测判定流程、优化检测分析方法、加强质量控制等均能够有效提升华山松种子检测结果的科学性与适用性,为种质资源保护和林木良种选育等工作提供一定参考依据;此外,由于种子指标单独依靠某一指标进行判定极易出现错误,因而结合种子的形态学特征综合评定也是十分重要的。除了一些由传统方法或者传统方法改造设备而产生的检测,另外还有一种就是应用现代仪器检测。传统的仪器是建立在近红外光谱技术、图象识别技术上的检测方式,这些检测方式可以大大的提高效率与精度,但是也需要注意仪器校准和数据验证等问题。
总之,我们在对紫溪山国家华山松良种基地生产的华山松种子检测工作中,遵循检测的规范性和科学性,通过对良种基地种子多年检测数据,紫溪山国家华山松良种基地不断改进育种技术和方法,培育出更多更好的华山松良种,有力的推动乡村振兴和城乡绿化美化。作为一个基层林业工作者,我将深入学习贯彻落实生态文明思想,让推动生态文明建设成为我的自觉行动,为生态环境建设添砖加瓦。
参考文献
[1] 佘佳荣 华山松种子发芽影响因素和生活力检验方法研究 湖南林业科技 2011
[2] 靖峰 .《地区天竺桂引种栽培技术》 农业开发与装备,2023(8),总第 260 期 -2146-147
[3] 李定斌 华山松育苗技术要点分析 农业开发与装备 2018CNKI:SUN:NJJY.0.2018-08-168
[4] 靖峰 .《州林草种质资源发展现状与对策》[J]. 新农民,2023(30)