Frøbehandling

Frø på lager kan både ha dårlig spireevne og være spiretregt. Før salg kan det derfor være aktuelt å behandle frøet ved Skogfrøverket. IDS-behandling, vitalisering eller stratifisering er tre forskjellige metoder som beskrives her.

IDS
En metode for frasortering av dødt, matet frø.

Frøkvaliteten bestemmes hovedsakelig av modningsforholdene og av måten frøet handteres påfra sanking til lagring. Etter flere års lagring vil vitaliteten og spireevnen reduseres på grunn av den naturlige aldringsprosessen som finner sted. I et frøparti som ligger på lager, vil andelen av døde frø være avhengig både av lagringsperiodens lengde og frøets kvalitet ved lagring. Døde, matede frø har ofte omtrent samme vekt og utseende som levende frø. I produksjonsprosessen er det derfor vanskelig å rense vekk slike frø. Men levende og døde, matede frø har ulike fysiologiske egenskaper som kan utnyttes ved frasortering av døde frø etter IDS metoden. Den ble utviklet i Sverige, i første rekke for gammelt furufrø, men har senere vist seg anvendbar for både gran- og furufrø og andre frøslag, også for nytilvirket frø av mindre bra kvalitet. Ulike frøpartier reagerer forskjellig på behandlingen.

IDS-metoden bygger på prinsippet om at dødt frø ( dødt vev ) avgir vann raskere enn levende frø ved tørking.  Når frøet får ta opp en viss mengde vann, vil vannet bindes sterkere i levende enn dødt vev ( I ). Ved tørking av det fuktige frøet over en viss tid oppstår det en forskjell i tyngde/densitet mellom levende og døde frø ( 2 ).  Det er dette forholdet som gjør det mulig å sortere ut de døde frøene når frømassen overføres til et vannbad, der levende frø synker mens døde frø flyter ( 3 ). IDS-metoden utføres således i tre trinn:  I = incubation, D = drying, S = separation.

IDS-behandling av et parti med granfrø. Foto: Øyvind Meland Edvardsen

I = INCUBATION (inkubering)
Med inkubering menes frøenes vannopptak og igangsetting av enzymaktivitet og stoffskifte-begynnende spireprosesser, som avbrytes før frøet sprekker opp.  Inkubasjonstrinnet ( I-trinnet ) har to oppgaver å fylle:

·        Forberedelse til å skille levende og dødt frø i et frøparti.

·        Forbedre vitaliteten hos levende frø.

Rent teknisk gjennomføres inkubasjonen ved at en tilfører frømassen en bestemt mengde vann.  Frøene ligger i plastkanner som roterer på ruller. I løpet av 16 timer har frøene et vanninnhold på ca. 30 %. Frøpartiet overføres deretter til et oppfuktningsskap (temp. + 5° C), hvor det dusjes hver tredje time. I løpet av 16 nye timer har vanninnholdet steget til ca. 40%.

Tørkingen  ( D-trinnet ) utføres i en svevetørke, som er en beholder hvor tørr luft på ca. 30° C presses gjennom en finperforert bunn og opp gjennom frømassen. Under tørkeprosessen tas det periodevis ut 4 x 100 frø for testing av synkeegenskaper i en liten vannbeholder. Når andelen av frø som forblir flytende, er lik prosent døde frø fra spiretesten, avbrytes tørkingen og separeringstrinnet ( S-trinnet ) kan starte.

S = SEPARATION (separering)
Frøpartiet overføres til en stor beholder med sakte gjennomstrømmende vann ( frøet mates jevnt inn i vannbassenget ).  De levende frøene synker gradvis ned i beholderen, hvor de kan tas ut i ulike fraksjoner. De døde frøene flyter opp og sorteres ut. Behandlingen avsluttes med en ned-tørking av den levende fraksjonen til ca. 6% vanninnhold. IDS-behandlingen har vist seg å kunne øke frøets spireevne med helt opp til 60%. Hos eldre frø har behandlingen også meget god effekt på frøets spirehastighet. Noen partier reagerer lite på behandlingen.

IDS / separasjon. Dødt frø flyter opp mens levende frø synker. Foto: Øyvind Meland Edvardsen

Vitalisering
En metode for å øke spirehastigheten på frø med lav vitalitet.

Prinsipp: Inkubert frø behandles under en viss tid ved kontrollert vanntilgang og lufttemperatur i den hensikt å starte spireprosessen, men uten at frøet spirer.

Metode: Etter inkubering  (I-trinnet i IDS metoden) legges frøet med ca 30 % vanninnhold i plastrør som dekkes med membranduk i endene.  Dette tillater fri luftveksling mellombeholderens indre og ytre miljø. Behandlingen skjer i klimaskap med 100% R.H. og temperatur 15° C under en viss tid ( 3-21 døgn ) beroende på frøets kvalitet. Vitalisering av frø gir økt planteutbytte og plantekvalitet.

IDS – behandlet og vitalisert frø tørkes ned til ca. 6 % vanninnhold og kan lagres i 1-2 år uten at effekten av behandlingen reduseres vesentlig.

Stratifisering
Kaldvåtbehandling/stratifisering av skogfrø før såing er en metode for å bryte frøhvilen og øke spirehastigheten

En del frøslag går etter modning inn i en mer eller mindre utpreget hviletilstand, som gjør frøet spiretregt eller ute av stand til å spire under vilkår som ellers er gunstige for spiring. Spesiell behandling kan være nødvendig for å bryte hvilen og få fart på spiringen. Noe forenklet kan frø med frøhvile inndeles i tre grupper:

- Frø med egenskaper i frøskallet som hindrer spiring.

- Frø med egenskaper i kim og/eller frøhvite som hindrer spiring.

- Frø med spirehemmende egenskaper både innvendig og i frøskallet.

Frøskallet kan hindre vannopptak og gassgjennomgang fordi det er hardt ( Pinus cembra ), eller fordi det inneholder spirehemmende stoffer ( Abies alba ). Kimen og /eller frøhviten kan inneholde stoffer som må gjennomgå biokjemiske endringer før spirehemmingen opphører (Picea sitchensi ).

Naturens handtering av frøhvile.

Frøhvilen er en arvelig betinget blokkering av spireprosessen som naturen har satt inn for at frøet ikke skal starte spiringen på et uheldig tidspunkt. Skal blokaden  oppheves, må frøet først gjennomgå en prosess som er bestemt av klima- og jordbunnsforholdene på stedet etter at frøet er kastet. Eksempel: Hos edelgranfrø som bli liggende i skogbunnen over vinteren, vil fuktigheten fra jord og luft løse opp og vaske ut de spirehemmende stoffene, så frøet kan spire når våren kommer med lys og varme.

Kunstig behandling av spiretregt frø tar sikte på å etterligne forholdene ute i naturen. Kaldvåtbehandling før såing er en slik etterligning. Frøet ligger da ved høy fuktighet og lav temperatur i et tidsrom som avpasses etter frøslaget.

Variasjon i stratifiseringsbehov.

Behovet for forbehandling varierer mellom treslag og kan også variere mellom forskjellige provenienser innen samme treslag - og i noen grad mellom ulike årganger av frø. Det må også tas hensyn til såtidspunktet.  Enkelte frøslag må forbehandles hvis frøet skal spire om våren. f.eks. ask og cembrafuru.  Hos sitkagran og contortafuru varierer  behovet mellom forskjellige frøpartier.  Enkelte partier kan spire bra uten forbehandling. Mellom de forskjellige edelgranarter varierer behovet betydelig,  f.eks. bør Abies lasiocarpa kaldvåtbehandles, mens en del partier av A. sibirica spirer like bra uten en slik behandling.

Moderne lagringsmetoder med tørking av frø til lavt vanninnhold før oppbevaring på kjøle- eller fryselager kan forårsake enda dypere frøhvile hos spiretregt frø enn hva som er naturlig, f.eks. (Abies alba).

Vurdering av behovet for forbehandling.

Hos de frøslag hvor spirehemmingen bare skyldes fysiske egenskaper ved frøskallet, kan forbehandlingen bestå i å gjøre skallet gjennomtrengelig for gassveksling og vann (P.cembra). Det kan da være tilstrekkelig å bearbeide frøet mekanisk, f.eks. ved å bore eller slipe hull i skallet uten å skade innholdet. Særlig tykt og hardt frøskall kan behandles ( etses ) i konsentrert svovelsyre med omhyggelig skylling i vann etterpå. Kokende vann med etterfølgende avkjøling blir også av og til benyttet.

Hvis frøhvilen utelukkende skyldes biokjemiske egenskaper i kime og/eller frøhvite, vil hvilen som regel brytes gjennom kaldvåtbehandling ved temperatur like over 0°C. ( Abies spp ). Hvis årsaken er å finne både i skallet og i frøets indre, kan en kombinasjon av varm/våt og kald/våt behandling være hensiktsmessig ( Fraxinus spp. og Tilia spp.). Varm stratifisering foregår oftest  ved  +15 til  +20° C., og kald stratifisering helst ved  +3 til 5°C. Spirehemmingens art og behovet for forbehandling må altså være kjent før en bestemmer seg for behandlingsmetode.

Det norske Skogfrøverk benytter ved sine frøanalyser metoder som er foreskrevet av den internasjonale frøkontrollorganisasjonen ( ISTA ). Forskriftene angir for hvert frøslag den eller de behandlingsmetoder som kan/skal benyttes for å oppnå et godt spireresultat. På vårt laboratorium brukes kjøleskap til kaldvåtbehandlingen. Frøet legges i petriskåler på et tykt lag av fuktig filtrerpapir, og skålene står i kjøleskap i det tidsrom som er angitt for det aktuelle frøslag

Arter med varierende frøhvile testes både med og uten forbehandling, og begge spireresultater blir oppgitt på stambrevet som følger med frøleveransen. Brukeren blir på denne måten orientert om behovet for behandling av vedkommende frøparti.

Forbehandling i praksis.

"Stratifisering" og "kaldvåtbehandling" er uttrykk som blir brukt om hverandre. Stratifisering er utledet av det latinske ordet for lagdeling. Tidligere ble ofte spiretregt frø behandlet ved å grave ei grop i jorda om høsten og legge frøet der lagvis sammen med sand eller annet passende materiale for lagring vinteren over. Slik kunne frøet få både den fuktigheten og den temperaturen som var nødvendig for å bryte hviletilstanden. I dag anbefales å gjennomføre behandlingen innendørs ved kontrollerte temperaturforhold, på kjølelager eller i kjøleskap. Kaldvåtbehandling kan gjennomføres med eller uten fuktighetsbevarende medium. Fuktighetsbevarende medium var tidligere mest brukt, men i dag har dette i stor grad blitt erstattet av andre metoder.

Kaldvåtbehandling.

Egnet emballasje for denne  behandlingen  kan være plastposer og kasser som dekkes med plast eller løstsittende lokk. Ved behandling uten bruk av medium må frøet ha et høyt vanninnhold fra starten. Dette sikres ved bløtlegging i vann ca. 1 døgn ved romtemperatur. Deretter legges frøet til tørking en halv times tid, slik at overflatevannet på frøet fordamper, før det plasseres i den emballasjen som behandlingen skal foregå i. Frøet bør ordnes i et forholdsvis tynt lag. Hvis plastpose benyttes, bør den ikke fylles opp mer enn ca. 1/3, og posen må sikres lufttilgang, f.eks. ved at åpningen knyttes rundt et tynt rør eller plastslange. Et slikt arrangement gjør også frøpartiet noe mindre utsatt for infeksjon av muggsporer fra luften omkring. Frøet bør ligge i kjøleskap eller i kjølerom gjennom hele behandlingsperioden. Temperaturen bør ikke overstige + 5°C.

Med jevne mellomrom (helst daglig) bør frømassen ristes eller omrøres for å sørge for at alle frø får så like behandlingsbetingelser som mulig. En gang i blandt bør også emballasjen åpnes for effektiv lufting. Supplerende tilførsel av vann må skje etter beste skjønn. Hvis det samler seg fritt vann i bunnen av posen eller beholderen, må dette tømmes ut. Eventuell ubehagelig lukt kan skyldes dårlig lufttilgang, for høy temperatur eller sopputvikling. Det er signal om at frøet bør kontrolleres oftere.

En annen metode er å strø bløtlagt frø på oppfuktet veiduk ( type Fjellhamar ) og rulle det hele sammen. Lagres i plastpose/sekk i det miljø en ønsker.

Når behandlingstiden er over, bør frøet skylles i vann for å få fjernet avfallsstoffer og mikroorganismer på frøets overflate. Stratifisert frø er vannmettet og må behandles varsomt. Frøet bør overflatetørkes før såing.

Sluttbemerkning.

De foreslåtte metodene for stratifisering/kaldvåtbehandling vil i de fleste tilfeller føre til at frøslag/frøpartier som har behov for slik behandling, vil spire hurtigere, jevnere og mer fullstendig enn ubehandlet frø. Men forutsetningen er at behandlingen skjer med årvåkenhet. Frøet må gjennom hele behandlingsperioden ha gunstige temperatur- og fuktighetsforhold ved siden av tilstrekkelig tilgang på oksygen. Selve metodikken kan varieres og tillempes de praktiske mulighetene som finnes på stedet.

Frøverksdrift

Blomstring og frøsetting

Konglesanking

Frøframstilling

Frøbehandling

Herdighetstesting av skogplanter

Skogfrøverket: "Har til formål å sørge for en landsdekkende tilgang på skogfrø av høy kvalitet"