• 沒有找到結果。

張有明1、林信山2、林大鈞1、宣仲華1

摘要

種子和苗木生產為農業之母,有健康的種子苗才能生產好的花卉產品。而好 的健康的種子苗生產包括種子、介質、環境及栽培管理等重要因子。種子生產有 幾個必備條件,即最大遺傳純度,最大種子活力,和已去除帶有特定病原的種子,

這也是健康種子苗生產的必備條件。種子採收後要盡快進行烘乾、篩選、保存的 動作,以延長種子壽命。育苗播種時,播種前可用生長調節劑如激勃素打破種子 休眠與進行種子滲調處理,在提高種子的發芽率與整齊度;機械化省時省工的穴 盤育苗系統已漸漸取代傳統的育苗方式;而合適的水分、溫度、氧氣和光線等都 是種子的發芽與幼苗的發育所要注意的重點,以及介質的選擇與調製也非常重 要 。 利 用 特 殊 的 微 生 物 分 泌 物 如 木 黴 菌(Trichoderma spp.) 或 膠 狀 青 黴 菌 (Giocladium spp.)或化學物質如水楊酸鹽、亞磷酸鉀能刺激植物啟動防禦系統,

可誘導植物產生植物防禦素對抗入侵的病原菌及增強植物防病的功能。從生產、

採收、考種、貯藏、育苗,每一步驟流程都影響到種子和種子苗的健康與品質,

本文將針對這些影響因素加以說明。

關鍵詞:種子、種子苗、健康、管理

前 言

早期人類從事的農業活動,即是收集作物種子以供作物生產;種子具有重量 輕、體積小、單價高、運送保存方便的特點,有些優良且特殊的高價種子,其單 價比黃金、白金還貴。近年來先進國家,均了解到種子和苗木生產具有高度專業 知識與精密科技的農業生產事業,種苗的生產是一資本密集、高產值具國際性的 產業,無不頃全力投資種子和苗木產業的研究與開發(朱,2005),所以種子和苗 木生產為農業之母,是作物栽培的基本要素。要生產好的健康的花卉作物,必須 先要有好的健康的種子苗。好的健康的種子苗生產要考慮到種子、介質、環境及 栽培管理等因素。種子純粹以生產為目的,有幾個必備條件,即最大遺傳純度 ( Maximum genetic purity )和最大種子活力( Maximum seed viability )(何,1983);

1 環球技術學院 生物技術系 助理教授

2 環球技術學院 生物技術系 教授

而已去除帶有特定病原(specific pathogen free)的種子,也是健康種子苗必備的條 件之ㄧ(張,2008)。而種子的生產、採收、考種、貯藏、滲調(priming),每一步 驟流程都影響到種子的活力和品質,也影響到健康種子苗的生產(朱,2005;黃 等,2002;Koranski, 1993b)。穴盤育苗系統(plug tray system)採機械播種節省播 種的時間和勞力,一穴一苗可單獨獲得水分、養分和光線供應生長快速,加上病 害不易擴散等優點,已漸漸取代傳統的育苗方式,因此介質的種類與穴孔的大小 均扮演著關鍵的角色;合適的水分、溫度、氧氣和光線等都會影響種子的發芽與 幼苗的發育(Koranski, 1993a)。由此可知要培育管理健康的種子苗,需要從種子 的生產時就要注意其遺傳的背景,注意採收後的考種,貯藏的環境和播種前的處 理、播種後的管理等層面和影響因子。

種子生產

種子、種球、苗木皆為作物種苗生產的來源,我們稱之為種原(germplasm)。

種子苗(seedling)是指利用種子生產的苗又叫實生苗。作物在自然環境下,靠雌雄 交配生產大量種子以繁衍下一代,由種子繁殖之種苗具有主根的根系,植株發育 比營養繁殖苗強健、對土壤、氣候等環境的適應性及對病蟲害等的耐抗性也較 強,加上體積小、重量輕運輸方便,乾燥種子貯藏容易且保存壽命長,一般的病 害或毒素病均不經由種子傳染;所以利用種子繁殖生產種苗是最經濟有效的方法 之一。短期作物如五穀雜糧、蔬菜、一二年生草花,及單莖作物如單子葉植物的 椰子類等常採用種子生產。

種子繁殖是一種有性繁殖的行為,後代的個體間常會有變異產生;因此為了 生產整齊度高、生長勢強、豐產抗病的種苗,近來作物改良專家利用育種方法生 產雜交一代品種種子(F1 hybrid seed),以取代傳統的育種方式。雜交一代品種 (F1),具有產量高、生長勢強、整齊度高、且耐病性佳等雜種優勢,深受農民的 青睞;加上此F1雜交品種若自行留種,因為後代(F2)分離大不具商業生產價值,

農民下次栽種勢必仍要向原種苗商購買,因此近年來種苗公司紛紛以生產 F1雜 交品種為主(蕭等,1988;施,1993)。生產優良種子需具備幾個條件(一)、維持 品種特有的遺傳特性--為了確保遺傳背景的純正,常利用人工授粉生產雜交用的 親本,雜交用親本需經六至八代的自交純化,才能成為同質結合(homozygous)的 自交系,再利用不同的自交系相互雜交以生產具固有遺傳特性的 F1雜交品種。

(二)、健全的生理狀況--所生產的種子充實飽滿發芽勢強、發芽迅速、發芽整齊、

發芽率高,發芽後生長健壯能耐不良環境。(三)、純潔率高--收穫的種子不得含 有果肉、果皮、果梗、泥土、砂礫等無生命雜質,及雜草種子、蟲卵、異作物種 子、病原菌等有生命雜質。

台灣的處亞熱帶高溫多濕環境,作物種類多且全年繁延不斷,雖被稱為作物 天堂,卻也是病虫害滋生的樂土。某些病原生物例如病毒(virus)、類病毒(viroid)、

菌 質 體(phytoplasma) 及 部 份 專 門 入 侵 維 管 束 輸 導 系 統 之 細 菌 (xylem or phloem-limited fastidious bacteria)或真菌(fungi),雖然大部分這些系統性的病原只 藉由寄主的無性繁殖而感染後代種苗,但還是有部分的細菌、真菌及病毒等病原 會入侵寄主的種子組織或污染種子之表面,隨著種子散佈而達到傳播感染之目的 (張,2008)。過去經驗已經一再證實,經由種苗所傳播之病害通常會比栽培中後 期才發生者,對作物的栽培與收成產生較大的威脅;所以確保採種植株健康不帶 有病原菌,及種子採收前的病蟲害防治,以生產不帶有病原菌的『健康種子』,

是農業界自古以來所努力追求目標,所以發展『健康種苗』增加農業生產、提升 產品品質一直也是政府的施政重點。所謂健康種苗簡言之即栽植已去除特定病原 (specific pathogen free) 之種子或苗,避免栽種帶有病原之個體,以降低田間作物 生長初期之病原密度,甚至可將其完全隔離或消除,如此便可根除病害之發生或 延緩或減輕病害之流行,也可以減少後續用藥的次數或必要性,對生態環境的保 護有正面的意義。

種子保存

種子離開母體時,是其活力(vigor)最旺盛、發芽率的最高峰,隨著貯存時間 的延長,活力及發芽率逐漸的下降(何,1983),如何延緩種子活力及發芽率下降,

延長種子貯藏壽命是種子保存上重要的課題。

Roberts(1973) 將 種 子 對 乾 燥 之 反 應 分 為 正 貯 型 (orthodox) 和 異 貯 型 (recalcitrant)兩類,依正常活力維持期的長短論種子壽命,異貯型又可叫做短壽 種子,其活力只有數天、數月或不到一年,如漆樹、柳樹及一些熱帶果樹等,這 類種子常須維持高的含水量,如銀槭(Acer saccharrinum)種子採收時含水量為 58

%,當含水量低於30-34%時,種子活力立刻消失,這類種子不易長期貯存;而 大部分的果樹、蔬菜和花卉種子則多屬於正貯型,一般狀況下可維持2-3 年以上,

若是給予適當的低溫和低濕環境,可以維持10 年以上甚至更久的壽命(朱,2005;

Roos, 1994 )。

種子水份含量影響種子貯藏壽命非常大,剛採收種子含水量高,種子未經乾 燥含多量水份時,因呼吸作用旺盛,消耗養分,放出熱量,另一方面種子易發酵,

微生物活動力強也易發霉變壞(施,1993),通常隨著種子含水量增加,各種貯藏 問題也越多,如含水量在 8-9%以上,昆蟲卵會孵化繁殖;含水量在 12-14%以 上,菌類開始活動;含水量在18-20%以上,種子呼吸作用明顯增加,溫度也會 上升;含水量在40-60%以上,種子會發芽;相反種子若含水量太低(1-2%)也會

降低種子活力和發率(朱,2005),因此採收後宜儘快給予乾燥處理。種子為活生 得知當溫度每降低5℃,種子壽命可延長一倍(何,1983;張,1982:Harrington, 1963)。而種子容許的含水量與貯藏溫度有相互關聯,也就是說種子含水量越高 時則必需貯存在越低的溫度環境,例如番茄種子含水量低於 9%,才可貯藏在 26.5℃環境下,若種子含水量低於 11%,要貯藏在 21℃環境,而種子含水量低 於13%,則必需貯藏在 4.5-10℃的環境下(朱,2005)。

表一、種子貯存壽命與水分、溫度之關係(何,1983)

Table 1. Then relationship between moisture contents, temperatures and longevity of seeds

含水量

Moisture content

溫度

或種子內之胚乳組織中,常含有抑制發芽的化學物質,當化學物質消失則種子就 會發芽(Atherton and Farooque, 1983)。有些沙漠直物的種子,由於生態環境特殊,

在自然界必需經大量雨水淋洗,即確保有充足水分後才發芽,如松葉牡丹;又如

Table 2. Effect of pretreatment on seed germination of balloon vine 處理

Treatment

發芽率(%) Germination percentage

CK 25e

95% sulfuric acid for 20mins 55d 95% sulfuric acid for 40mins 65c 95% sulfuric acid for 12hrs 85b Hydrogen peroxide for 30mins 0f Hydrogen peroxide for 60mins 0f Sodium hypochlorite for 30mins 0f Sodium hypochlorite for 60mins 0f 10℃ water for 12 hrs 0f 90℃ water for 12 hrs 0f Scarification and 25℃ water for 12hrs 90a

※ 經鄧肯氏多變域顯著性測驗 P=0.05 英文字母相同者表示差異不顯著 Means within same column with different letters were significantly different at 0.05 level.

育 苗 不利於種子萌芽的環境中(宋,2003;宋和江,2004;Khan, 1992;Parera and Cantliffe.

1994)。如菠菜利用滲調處理種子在 30℃下,其發芽率明顯比對照組高 51%(表 三),發芽所需天數縮短 12 天,且田間收穫量亦高於對照組約 23%(表四)(黃等,

2002)。

發展『健康種苗』增加農業生產、提升產品品質一直是政府的施政重點。所 謂健康種苗簡言之即栽植已去除特定病原(specific pathogen free) 之種子或苗,避 免栽種帶有病原之個體,以降低田間作物生長初期之病原密度,甚至可將其完全

更有因種子小、輕、形狀不規則或不易單粒,進行種子造粒處理(seed pelleting ) 添加黏著劑、填充劑、色素、微生物或殺蟲劑等,使種子變大成為圓型,形狀一 致有利於播種且發芽整齊(宋,2003)。要避免種子不攜帶病原菌,積極的作法是 利用育種策略育出抗病的品種,近年來國內在花卉這方面也有許多的成功例子 (林和陳,2008),如唐菖浦「台農一號」抗首腐病(neck rot),稍抗灰黴病(Botrytis

更有因種子小、輕、形狀不規則或不易單粒,進行種子造粒處理(seed pelleting ) 添加黏著劑、填充劑、色素、微生物或殺蟲劑等,使種子變大成為圓型,形狀一 致有利於播種且發芽整齊(宋,2003)。要避免種子不攜帶病原菌,積極的作法是 利用育種策略育出抗病的品種,近年來國內在花卉這方面也有許多的成功例子 (林和陳,2008),如唐菖浦「台農一號」抗首腐病(neck rot),稍抗灰黴病(Botrytis