随着容器育苗技术在农林、园艺等领域的广泛应用^[1-2]，穴盘育苗技术得到了深入的发展和完善。机械化精量穴盘播种技术凭借其自身优势，已成为穴盘育苗最主要的播种方式。精量穴盘播种技术在蔬菜、花卉方面发展得较为成熟，对种子质量、工艺过程及设备性能等方面都有相应的技术要求和成熟的工艺参数^[3-4]。林木种子与蔬菜花卉种子相比，在物料特性、播种工艺及培育方式等方面有较大的差别，许多现有成熟的理论和技术难以直接应用。现有试验和成熟技术大多是针对裸种进行播种，存在播种后种子未出芽或出芽缓慢等现象。对已催芽的芽种进行精量播种能缩短出苗时间、提高出苗率^[5-6]，而针对芽种的精量穴盘播种工艺参数尚未明确，限制了精量播种机在林木种子工厂化育苗中的广泛应用，因此，亟需对芽种的精量穴盘播种技术进行系统和深入地研究，以促进穴盘容器育苗技术在林木育苗方面的发展。

樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica Litv.)是松科松属针叶常绿乔木，能够在寒冷、干旱、瘠薄的环境中生长，发达的根系具有更强的防风固沙、水土保持功用，在三北地区(东北、华北、西北)广泛栽培。本试验通过气吸式精量穴盘播种机对已催芽的樟子松芽种进行播种，之后对樟子松容器苗的出苗率及生长形态的变化情况展开研究，探究最适合精量穴盘播种机播种的樟子松芽种芽长范围、吸种嘴孔径及吸种压力，探索精量穴盘播种机对芽种的损伤机制，实验结果可为林木容器育苗精量穴盘播种技术的发展提供理论依据和技术参考。

试验用的樟子松种子产自加格达奇，采购于大兴安岭林木种苗管理站，其纯净度为98.1%，千粒重7.12~7.37 g，含水率11.76%。供试验育苗的基质选用泥炭、蛭石、珍珠岩按3:1:1的比例配置而成。育苗容器选用国家林业局哈尔滨林业机械研究所生产的2RB-2锥形无纺布育苗杯(上口径58 mm；下口径46 mm；高105 mm)，肥料选用美国辛普劳公司研制和生产的爱贝施(APEX)长效释控肥，其包含18%缓释氮、6%缓释可溶性磷、12%缓释可溶性钾、4%缓释硫，肥效5个月。试验用的气吸精量穴盘播种机为ZK-50型半自动播种机，其吸种嘴可根据试验需求更换，可调节对种子的吸附力，并配有数显真空表。

采用质量分数0.5%的高锰酸钾溶液对樟子松种子进行消毒处理后，在室温下用200 mg·L^-1赤霉素(gibberellin，Ga)溶液浸泡种子24 h，然后用蒸馏水将樟子松种子冲洗3次，最后将种子平铺在托盘内常温催芽。将催芽时间设置为4、5和6 d，其对应的平均芽长分别为3、6和9 mm，并对芽种进行活力筛选，筛选出生长正常的芽种，以供播种。

试验共分两个阶段：第一阶段播种时间为2017年4月9日，樟子松芽种的芽长≥6 mm，人工播种(CK)与播种机播种(AS)进行比较，精量播种机的吸种距离为3~5 mm，吸种嘴孔径为0.7 mm，吸种负压值为7.7 kPa，播种速率为8 s/盘，播种精度达95%以上，在后期的育苗过程中，观测气吸式精量穴盘播种机对樟子松芽种的损伤情况。第二阶段的播种时间为2017年5月1日，通过第一阶段的试验结果，对吸种嘴孔径、吸种负压值、催芽时间3个因素进行了正交试验设计(表 1)，其中吸种嘴孔径(一般取种子平均直径的0.1~0.2倍)设置3个水平(0.5、0.7、0.9 mm)；吸种负压值设置3个水平(6.7、7.7、8.7 kPa)，当吸种负压值在6.7~8.7 kPa之间时，3种孔径的吸种嘴的播种单粒率在95%以上；催芽时间设置3个水平(4、5、6 d)，共有9个试验组合，每个组合重复3次，每次重复播种32粒(一穴一粒)。

于2017年4月9日起，观测第一阶段播种的樟子松芽种的出苗时间。20 d后，计算第一阶段播种芽种的出苗率，并将出苗严重迟缓或未出苗的种子取出，利用UM038工业数码电子放大镜对未出苗种子进行观测，总结其出苗严重迟缓或未出苗原因。于2017年5月1日起，观测第二阶段播种的芽种的出苗时间、出苗率及生长情况，3个月后每个试验处理抽取10株正常生长的容器苗进行地径的测量。

采用EXCEL 2010进行试验数据的录入与整理，应用SPSS 20.0对试验数据进行单因素方差分析。

出苗时间越集中，越能够保证苗木生长的一致性、越便于对容器苗统一的苗期管理。从表 2可以看出，气吸式精量穴盘播种机播种(AS)与人工播种(CK)相比，出苗时间和出苗率存在明显差异。其中AS组的平均出苗时间为5.97 d，最早出苗时间为4 d，最晚出苗时间为10 d，出苗率为63.54%；而CK组平均出苗天数为3.61 d，最早出苗时间为2 d，最晚出苗时间为8 d，出苗率为92.70%。通过比较两组在5 d内出苗的比率，人工播种的出苗率(81.25%)是播种机播种(35.42%)的2.3倍。

从图 1可以看出，CK组的出苗高峰期在播种后的第2天、第3天和第4天，而AS组的出苗高峰期在播种后的第5天。CK组在出苗速度和出苗时间集中性上都相应地优于AS组。

	图 1 两种播种方式对出苗数量、出苗时间的影响 Fig. 1 Influence of 2 seeding ways′ on plant emergence quantity and time
图选项

观察未出苗种子形态发现，其大多数种子存在种皮脱落、种皮破损、种芽受损、种芽折断等情况(图 2)。种皮具有保护种胚等内部结构的作用、在种子萌发、出苗过程中吸收水分的作用，种子在出苗过程中，胚根首先冲破种皮向下生长，形成主根，胚芽发育成幼叶^[7]，因而实验中樟子松芽种种皮、种芽的受损和脱落，在不同程度上造成芽种出苗迟缓甚至无法出苗。

	图 2 樟子松芽种未出苗原因 Fig. 2 Fail emergence reasons of P. sylvestris var. mongolica 注：A为种皮破损；B为种芽断裂；C为种芽发育畸形；D为种芽受损。 Note: A is seed-case damage; B is seed bud breakage; C is seed bud deformity; D is seed bud damage.
图选项

精量穴盘播种机吸种嘴孔径大小对芽种出苗情况影响见表 3。不同吸种嘴孔径对樟子松容器苗出苗时间和地径的影响是显著的。随着吸种嘴孔径的增大，樟子松容器苗出现出苗时间缩短和地径生长量增加的趋势。吸种嘴孔径为0.9 mm时，其容器苗在出苗时间、地径生长量和出苗率方面均优于其他两组，其平均出苗时间为4.416 d，较吸种嘴孔径为0.5和0.7 mm两种孔径的试验处理分别缩短了26.81%和19.28%；地径生长量和出苗率是其他两种吸种嘴孔径试验处理的1.4倍左右。吸种嘴孔径为0.5和0.7 mm时，对樟子松容器苗的地径生长量和出苗率的影响并无明显差异。试验结果表明，当吸种嘴孔径为0.9 mm时，最适宜对樟子松芽种进行精量穴盘播种。

吸种负压值对樟子松芽种的影响见表 4，吸种负压值为6.7和7.7 kPa时，对容器苗出苗时间的影响并不明显；而吸种负压值增大到8.7 kPa时，容器苗出苗时间的增加较明显。6.7 kPa处理下的樟子松容器苗生长状况优良，其地径和出苗率较7.7 kPa处理分别高出28.85%和11.95%，较8.7 kPa处理分别高出35.35%和26.59%。在一定的吸种负压范围内，由负气压对樟子松芽种形成的吸附力不会影响其出苗时间，当吸种负压值达到8.7 kPa时则会影响容器苗的出苗时间。

催芽时间对樟子松芽种出苗时间的影响不显著(表 5)，但对地径生长量和出苗率的影响显著。其中催芽4 d的试验处理在地径和出苗率方面明显优于其他两组，这与吸种嘴对芽种的损伤情况有关，即对平均芽长为3 mm的樟子松芽种进行精量穴盘播种时，播种机吸种嘴对芽种造成的损伤最不显著。由此可以推断出，催芽时间为4 d的樟子松芽种，最适合应用精量穴盘播种机进行播种。

催芽方式和催芽时间能够决定樟子松芽种的芽长^[8]。本文对催芽时间设置了3个水平，研究结果表明，在覆土厚度相同的前提下，不同催芽时间的芽种出苗时间基本一致，催芽时间为4 d的樟子松芽种的初期生长速率和出苗率方面明显优于其他两组。本研究结果与LIU et al^[9]的研究结果相似，初生芽受损将会影响苗木的出苗率和初期生长。此外，芽种的初生芽越长越能增加吸种嘴对其损伤的概率和程度。因此催芽时间为4 d的樟子松芽种较适宜精量穴盘播种。

吸种嘴是精量穴盘播种机的关键部件^[10-11]，其结构参数将会直接影响播种性能。试验研究发现，随着吸种嘴孔径的增加，樟子松容器苗的地径生长量和出苗率得到了显著的提高，并且孔径的增加能够缩短樟子松芽种的出苗时间，这可能与吸种嘴对樟子松芽种的吸附形式和吸附力有关。吸种嘴的孔径受所播种种子的物理特性限制^[12]，吸种嘴孔径一般取种子直径的0.1~0.2倍^[13]，由于樟子松芽种的三轴尺寸在1.5~4.5 mm之间，因此吸种嘴孔径不宜超过0.9 mm。

芽种在吸附播种过程中的受力，往往随着种子与吸种嘴间距离的变化而变化^[14-15]，因此对种子所需吸附力的计算较为困难，但在一定条件下，通过增大吸种负压值的方法，可提高精量穴盘播种机对种子的吸附成功率。研究表明，在一定程度上增大吸种负压值，会使樟子松容芽种的出苗时间延长、苗木的初期生长速度降低并且出苗率也会受到影响。这可能是由于吸种嘴吸附力对樟子松芽种的初生芽造成了损伤，从而影响了樟子松容器苗的出苗时间、生长速度和出苗率。因此，在不影响播种性能前提下，尽可能的选取较小的吸种负压值，对缩短出苗时间、提高苗木初期生长速度、提高出苗率等方面具有意义。

研究结果表明，从樟子松芽种的出苗时间、出苗率及初期生长速率方面来看，吸种嘴孔径为0.9 mm、吸种负压值为6.7 kPa、催芽时间为4 d的试验处理优于其他组合，其出苗率为79.56%。试验中优选出的播种参数，可为樟子松芽种精量穴盘播种容器育苗的发展提供一定的理论依据和研究基础。此外，本文只通过检测出苗时间、地径生长量和出苗率来进行精量穴盘播种机在播种过程中对樟子松芽种损伤行为的初步研究，而对樟子松初生芽所受的损伤程度、损伤机理及芽种的吸附形态等有待进一步研究。