AT396414B

AT396414B - Verfahren zur gewinnung von samen hoher keimfähigkeit aus den zapfen von koniferen

Info

Publication number: AT396414B
Application number: AT48092A
Authority: AT
Inventors: Robert Dr Ebermann; Soudabeh A A Dr Korori
Original assignee: Zivilingenieurbuero Dr Robert
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1993-09-27
Also published as: WO1993017543A1; ATA48092A; CH685275A5; EP0606403A1

Description

AT 396 414 B

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Samen hoher Keimfähigkeit aus den Zapfen von Koniferen, insbesondere aus den Zapfen der Lärche (Larix decidua) und Sp., der Führe (Pinus Sp.), der Fichte (Picea abies) und Sp., und der Tanne (Abies abies). Diese Samen finden ausgedehnte Anwendung bei der Produktion von Forstpflanzen für Aufforstungen und für die Bepflanzung von Parkanlagen und Ziergärten.

Die rationelle Gewinnung dieser Samen aus den Zapfen der genannten Baumarten stößt auch heute noch auf beträchtliche Schwierigkeiten. Ein wichtiger Schritt bei der Samengewinnung ist die Freisetzung der Samen aus den Zapfen. In der Natur erfolgt diese Freisetzung allmählich - in der technischen Produktion sollen alle Samen möglichst gleichzeitig freigesetzt werden. Die Tatsache, daß Samen durch Erwärmen auf 50 °C, allerdings unter Beeinträchtigung der Keimfähigkeit, in den Zapfen gelockert werden, wird derzeit für die technische Gewinnung von Lärchen- und Föhren samen benützt. Insgesamt gliedert sich das derzeit übliche technische Verfahren in mindestens zwei Schritte: 1) Klengung durch Erwärmen der Zapfen auf die gewünschte Temperatur und Abtrennung der dabei ausfallenden Samen durch ein Rüttelsieb. 2) Klengung durch Zerkleinern der Zapfen und Abtrennung und Reinigung der Samen durch verschiedene mechanische Verfahrensschritte (Sieben, Windsichten, u. a.). Durch dieses Verfahren werden je nach Baumart und Standort Ausbeuten an Samen von 20-60 % mit einer Keimkraft von 30-60 % erhalten.

Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, daß eine große Zahl an Samen bei der Zerkleinerung der Zapfen beschädigt wird, woraus eine verminderte Keimfähigkeit der Samen resultiert

Die gegenständliche Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Samengewinnung, bei dem der Zerkleinerungsschritt gänzlich vermieden werden kann, bei insgesamt stark verbesserter Ausbeute und Keimkraft der Samen. Das Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen mit Licht der Wellenlängen von 400-750 nm, insbesondere mit blauem Licht bestrahlt werden. Durch diese Bestrahlung mit sichtbarem Licht wird die Samenfreisetzung erleichtert und damit die Ausbeute an freigesetzten Samen stark erhöht Besonders hohe Ausbeuten werden bei der Bestrahlung mit blauem Licht erhalten. Durch die schonende Art der Freisetzung haben die nach diesem Verfahren gewonnenen Samen eine hohe Keimfähigkeit (70-95 %). Die Samenfieisetzung wird beträchtlich erleichtert wenn kleine, 2-5 cm lange Aststücke mit den Zapfen verbunden bleiben. Die Samenfreisetzung gelingt jedoch auch aus direkt am Zapfenende (Zapfenboden) vom Baum getrennten Zapfen in sehr guter Ausbeute.

Das Verfahren kann noch verbessert werden, indem zur Erleichterung der Samenfreisetzung aus dar vollkommen geschlossenen Zapfen letztere zusätzlich mit dem Enzym Katalase, mit Lösungen von Kalzium- und Kaliumsalzen, und auch mit Wasserstoffperoxid behandelt werden. Diese Zusätze können in diversen Kombinationen eingesetzt werden. Auch eine Vorbehandlung der Zapfen bei tiefen Temperaturen bis zu minus 20 °C kann eine Verbesserung der Samenfieisetzung bewirken. Welche Kombination der angeführten Behandlungen zu einer maximalen Samenfieisetzung führt, hängt von der Baumspezies ab, von der die Zapfen stammen. Aber auch innerhalb der Spezies hat der Standort der Bäume, z. B. die Höhenlage, großen Einfluß auf die zu wählende Kombination der angeführten Behandlungen, die dann zu einer maximalen Samenfieisetzung führen. So ist z. B. ein Kälteschock für die Samenfreisetzung aus den Zapfen von Lärchen der Hochlage (über 1400 m) günstig, während bei Lärchen aus anderen Lagen eine solche Behandlung nur geringe Vorteile bringt

Bei der erfindungsgemäßen Bestrahlung wirkt das Licht der angegebenen Wellenlängen auf Photorezeptoren, die aus dem Abbau von Pflanzenpigmenten, insbesondere des Chlorophylls, entstanden sind. Die schon mit Weißlicht feststellbare positive Wirkung auf die Samenfieisetzung verstärkt sich bei Anwendung von blauem Licht in hohem Maß. Das Aufsprühen von Katalaselösung auf die geschlossenen Zapfen verbessert weiters die Ausbeute an fieigesetzten Samen. Das Enzym Katalase ist in engem Zusammenhang mit dem intermediären Wasserstoffperoxid Stoffwechsel zu sehen und hat daher auch großen Einfluß auf Samenreifung und Samenruhe. Durch die Katalasebehandlung wird gleichzeitig die Keimfähigkeit der Samen verbessert.

Ein Zusatz der genannten Salze, besonders der des Kalziums, wirkt aktivierend auf diverse Enzyme des Zapfens und des Samenstoffwechsels, wodurch sowohl die Samenfieisetzung als auch die Keimfähigkeit der Samen positiv beeinflußt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt bei Temperaturen bis maximal 40 °C durchgeführt.

Im folgenden werden einige Beispiele zur Gewinnung von Samen aus den Zapfen der genannten Koniferen und deren Keimfähigkeit angegeben. Die Keimfähigkeit der gewonnenen Samen wurde nach der allgemein üblichen Methode getestet

Beispiel 1: 1 kg Lärchenzapfen (Larix decidua) von Bäumen der Tieflage werden mit blauem Licht (25 Watt) 12 Stunden bestrahlt Dabei werden die Zapfen auf einem Rüttelsieb bewegt. Die Temperatur überschreitet dabei nicht 40 °C. Die freigesetzten Samen fallen durch die Löcher des Siebes in einen darunter liegenden Behälter. Ausbeute 60-75 %. Nach 6 Tagen sind 75 % der so gewonnenen Samen gekeimt -2-

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Beispiel 2: 1 kg Lärchenzapfen (Larix decidua) Tieflage werden mit einer Lösung, die 3000 Einheiten Katalase aus Rinderleber pro Liter enthält, besprüht. Danach werden die Zapfen auf einem Rüttelsieb mit blauem Licht (25 W) 6 Stunden bestrahlt Die Temperatur überschreitet dabei nicht 40 °C. Ausbeute an freigesetzten Samen: 90-95 %. Nach 6 Tagen sind 85-90 % der so gewonnenen Samen gekeimt.

Beispiel 3: 1 kg Lärchenzapfen Tieflage werden mit einer Lösung, die 3000 Einheiten Katalase und 0,074 g Kalziumhydroxid pro Liter enthält, besprüht Danach werden die Zapfen auf einem Rüttelsieb 6 Stunden mit blauem Licht (25 W) belichtet Während der ganzen Belichtungszeit bleibt die Temperatur unter 40 °C. Nach 6 Tagen sind 85-95 % der so gewonnenen Samen gekeimt

Beispiel 4: 1 kg Lärchenzapfen werden mit einer Lösung, die 3000 Einheiten Katalase, 0,074 g Kalziumhydroxid und 6 g Wasserstoffperoxid im Liter enthält, besprüht. Danach werden die Zapfen mit blauem Licht (25 W) auf einem Rüttelsieb 12 Stunden belichtet. Während der ganzen Belichtungszeit bleibt die Temperatur unter 40 °C. Ausbeute an freigesetzten Samen 95-99 %. Nach 6 Tagen sind 85-95 % der so gewonnenen Samen gekeimt ftsisptel 5; 1 kg Lärchenzapfen der Mittellage werden mit einer Lösung, die 3000 Einheiten Katalase und 0,1 g Kalziumhydroxid im Liter enthält, besprüht Danach werden die Zapfen auf einem Rüttelsieb 6 Stunden mit blauem Licht (25 W) bestrahlt. Während der ganzen Belichtungsdauer bleibt die Temperatur unter 40 °C. Ausbeute an freigesetzten Samen 95 %. Nach 6 Tagen sind 85 % der so gewonnenen Samen gekeimt

Beispiel 6: 1 kg Lärchenzapfen der Hochlage (über 1300 m) werden mit einer Lösung, die 3000 Einheiten Katalase und 0,1 g Kalziumhydroxid im Liter enthält, besprüht Danach werden die Zapfen auf einem Rüttelsieb 12 Stunden mit blauem Licht (25 W) belichtet. Während dieser Zeit bleibt die Temperatur immer unter 40 °C. Ausbeute an freigesetzten Samen 60-70 %. Nach 6 Tagen sind 65-75 % der so gewonnenen Samen gekeimt

Beispiel 7: 1 kg Lärchenzapfen der Hochlage werden eine Woche bei minus 20 °C gelagert Anschließend werden sie mit einer Lösung, die 3000 Einheiten Katalase und 0,1 g Kalziumhydroxid pro Liter enthält besprüht Danach werden die Zapfen auf einem Rüttelsieb 12 Stunden mit blauem Licht (25 W) belichtet Während dieser Zeit bleibt die Temperatur immer unter 40 °C. Ausbeute an freigesetzten Samen 70-80 %. Nach 6 Tagen sind 70-80 % der so gewonnenen Samen gekeimt

Beispiel 8: 1 kg Föhrenzapfen (Pinus silvestris) von Bäumen der Mittel- oder Tieflage werden mit blauem Licht 12 Stunden bestrahlt (25 W). Die Zapfen liegen dabei auf einem Rüttelsieb. Die Temperatur wird während der ganzen Belichtungsdauer unter 40 °C gehalten. Ausbrate an freigesetzten Samen: 80 %. Nach 8 Tagen sind 80 % der so gewonnenen Samen gekeimt

Beispiel 9: 1 kg Föhienzapfen der Mittel- oder Tief lage werden mit einer Lösung, die 3000 Einheiten Katalase und 0,1 g Kalziumhydroxid oder 0,15 g Kalziumchlorid pro Liter enthält, besprüht Danach werden die Zapfen auf einem Rüttelsieb 12 Stunden mit blauem Licht (25 W) belichtet Während der ganzen Belichtungsdauer wird die Temperatur unter 40 °C gehalten. Ausbeute an freigesetzten Samen 95 %. Nach 8 Tagen sind 85 % der so gewonnenen Samen gekeimt

Beispiel 10: 1 kg Föhrenzapfen von Bäumen der Hochlage werden mit einer Lösung, die 3000 Einheiten Katalase und 0,1 g Kalziumhydroxid pro Liter enthält, besprüht Danach werden die Zapfen auf einem Rüttelsieb mit blauem Licht (25 W) 12 Stunden bestrahlt Während der ganzen Belichtungsdauer wird die Temperatur unter 40 °C gehalten. Die Ausbeute an freigesetzten Samen beträgt 75-85 %. Nach 8 Tagen sind 70-90 % der so gewonnenen Samen gekeimt

Beispiel 11: 1 kg Zapfen von Fichte (Picea abies) werden mit einer Lösung, die 3000 Einheiten Katalase und 0,1 g Kalziumhydroxid pro Liter enthält besprüht Danach werden die Zapfen auf einem Rüttelsieb mit blauem Licht -3-

Claims

AT 396 4MB (25 W) 5 Stunden bestrahlt. Während der ganzen Belichtungsdauer wird die Temperatur unter 40 °C gehalten. Die Ausbeute an freigesetzten Samen beträgt 85-95 %. Nach 6 Tagen sind 85-95 % der so gewonnenen Samen gekeimt PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Gewinnung von Samen hoher Keimfähigkeit aus Zapfen von Koniferen, insbesondere aus den Zapfen der Lärche, der Föhre, der Fichte und der Tanne, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen mit Licht der Wellenlänge von 400 bis 750 nm, insbesondere mit blauem Licht, bestrahlt werden.
2. Verfahren nach Anbruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen vor der Bestrahlung mit sichtbarem Licht mit einer Katalaselösung besprüht werden oder ihnen eine Katalaselösung durch das an dem Zapfen hängende kurze Aststück zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Katalaselösung verwendet wird, die Salze des Kalziums und/oder Kaliums enthält
4. Verfahren nach Anbruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die Wasserstoffperoxid enthält
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, besonders bei Zapfen von Bäumen aus Hochlagen, eine Vorbehandlung durch Lagerung der Zapfen bei tiefen Temperaturen bis zu minus 20 °C durchgeführt wird. -4-