黧蒴栲芽苗截根移栽育苗及造林成效研究
2013-11-18童方平刘振华
童方平, 刘振华, 李 贵, 陈 瑞
(湖南省林业科学院, 湖南 长沙 410004)
黧蒴栲芽苗截根移栽育苗及造林成效研究
童方平, 刘振华, 李 贵, 陈 瑞
(湖南省林业科学院, 湖南 长沙 410004)
为了提高黧蒴栲苗木质量和造林成活率,利用随机区组设计开展了黧蒴栲芽苗截根移栽、截根苗造林对比试验。结果表明:黧蒴栲芽苗截根处理对苗高、主根长、一级侧根数、叶干重、茎枝干重、根器官干重有极显著影响,对苗木地径、一级侧根长度有显著影响。芽苗截根处理后苗木高度增加17.51%、地径增加13.72%。不同剪叶处理方式对黧蒴栲苗木造林成活率有极显著影响,芽苗截根苗造林以剪叶75%效果最好,造林成活率达95.86%,而未剪叶苗造林成活率为57.69%;应用芽苗截根苗造林可提高造林成活率17.0%~24.0%,增加当年树高、地径生长量分别为18.22%、15.44%。
芽苗截根; 一级侧根; 根径比; 造林成活率; 黧蒴栲
黧蒴栲 (Castanopsisfissa)又名大叶栎、闽粤栲、大叶蒴、大叶锥等,为壳斗科栲属常绿高大乔木,是该科中生长最迅速的树种,也是营造薪材林、防火林、工业原料林、菇木林等的优良树种。
黧蒴栲被列入我国亚热带以南地区多个省(区)重要造林树种,但迄今为止对其研究多侧重于采种育苗[1]、扦插育苗[2~4]、优树选择[5~6]、种源家系早期性状测定及遗传变异规律[7~11]、木材力学性质[12]等研究。由于黧蒴栲常规育苗主根非常发达,侧根、须根稀少,移植和造林成活率较低,严重影响其造林积极性和推广应用,因此我们借鉴以往湿地松[13-15]、马尾松[16-18]、闽楠[19]、木荷[20]等树种芽苗截根移栽培育优质苗木和造林的经验,开展了黧蒴栲芽苗截根移栽育苗和截根苗造林成效研究,以期为黧蒴栲人工林培育提供技术支撑。
1 研究区概况
芽苗截根移栽试验地点为长沙市雨花区的湖南省林业科学院杜家冲试验林场苗圃地,造林试验点为该试验林场林地,经纬度为东经113.00°、北纬28.18°,年平均气温17.11℃,年平均日照时数1496~1850h,年均降雨量1400~1900mm,无霜期264d。土壤为四纪红色粘土,土层为70cm,土壤pH值为5.6,土壤含有机质2.63%、全氮0.38%、全磷0.085%、全钾2.18%、速效磷4.8mg/L、速效钾108.0mg/L。
2 材料与方法
2.1 供试种子及处理
供试种子来源于湖南怀化市林业科学研究所,种子于2011年11月采集。采种后在湖南省林业科学院实验室用清水漂洗种子,剔去劣种后用40℃左右温水浸种48h,以充分吸水和闷死象鼻虫。种子处理完毕后于2011年12月底,将浸过水的种子播于湖南省林业科学院试验林场苗圃的沙床中并覆盖一层厚约2cm的沙粒,并覆膜进行保温催芽。
2.2 试验方法
2.2.1 芽苗截根移栽 2012年4月种子萌发高峰期(芽苗长出2~3片紫色真叶、高10cm左右),挖出芽苗进行截根移栽试验。试验分截根与不截根(对照)两种处理,截根芽苗选取生长良好、主根明显的幼苗,用锋利的剪刀于生长点下2~3cm处截断主根,对照组于芽苗起苗后不做处理。处理完毕后,将芽苗移栽至预先整平、经过土壤消毒的苗床内,苗床规格为1.0m宽,苗床用3cm黄心土覆盖,土壤用800~1000mg/L倍液多菌灵消毒,施过磷酸钙(磷肥)2kg/ m2。每处理100行,每行20株,重复3次。要求做到随起苗、随截根、随移栽。于2012年1月造林时进行苗木生长量、根系及生物量等调查。
2.2.2 造林 取1年生黧蒴栲芽苗截根与不截根实生苗,选择苗高35~45cm,分别采用以下5种处理方式 ①CK(不剪叶), ②剪叶25%, ③剪叶50%, ④剪叶75%, ⑤剪叶100%,于2012年2月造林。采用随机区组设计,60株每方形小区、3次重复,2012年12月中旬调查造林存活率和树高、地径生长量。
2.3 数据处理与分析
利用Excel、DPS软件进行数据处理与统计分析。
3 结果与分析
3.1 芽苗截根移栽对苗木质量的影响
不同根系处理方式苗木高度、地径、主根长、一级侧根长、一级侧根数量等观测值及方差分析结果见表1。
表1 截根苗各性状观测值及方差分析表Tab.1 Traitsobservationofroot-pruningseedlingsandvarianceanalysis处理方式苗高(cm)地径(cm)主根长(cm)一级侧根数(条)一级侧根长(cm)截根42.02±1.4483**0.58±0.0254*4.86±0.4478**5.2±0.3773**14.19±0.9485*不截根35.76±1.2171**0.51±0.0225*21.48±1.3658**3.1±0.3485**11.57±0.8691*截根处理增加率(%)17.5113.72-77.3767.7422.64 注:*为0.05显著性水平,**为0.01显著性水平。
由表1可知,黧蒴栲芽苗截根与不截根方式对苗高、主根长、一级侧根数有极显著影响,对苗木地径、一级侧根长度有显著影响。其中芽苗截根处理后一年生苗木高度增加17.51%、苗木地径增加13.72%、主根长度减少77.37%、一级侧根数增加67.74%、一级侧根长度增加22.64%。
3.2 芽苗截根移栽对苗木生物量的影响
不同芽苗截根处理方式苗木叶、茎枝、根干重观测值及方差分析结果见表2。
表2 截根苗生物量及方差分析表Tab.2 Biomassofroot-pruningseedlingsandvarianceanalysis处理方式叶干重(g)茎枝干重(g)根干重(g)根冠比截根10.40±1.1805**1.62±0.1945**2.35±0.2983**0.4073±0.0433不截根7.86±0.9744**1.26±0.1426**1.78±0.2324**0.3930±0.0408截根处理增加率(%)32.3128.5732.023.64 注:**为0.01显著性水平。
由表2可知,黧蒴栲芽苗截根与不截根方式对叶、茎枝、根器官干重有极显著影响。其中芽苗截根处理后一年生苗木叶片干重增加32.31%、茎枝干重增加28.57%、根系干重增加32.02%。
3.3 截根苗质量与生物量的相关性
对截根苗主要苗木质量指标苗高、地径与主根长、一级侧根长、一级侧根数量、叶干重、茎枝干重、根干重进行相关分析,其分析结果见表3。
表3 截根苗生长量与根系质量、生物量相关分析表Tab.3 Correlationanalysisofthegrowth,weightandbiomassofroot-pruningseedlings性状相关指标主根长一级侧根数一级侧根长叶干重茎枝干重根干重根冠比苗高Pearson相关系数-0.0650.3740.735*0.4850.4100.5730.510显著性水平0.8780.3610.0380.2230.3130.1370.197地径Pearson相关系数0.1610.2920.5570.841**0.943**0.7030.105显著性水平0.7030.4830.1510.0090.0000.0520.805
由表3可知,黧蒴栲芽苗截根处理后苗木高度与一级侧根长相关性最大,达显著性水平,其后依次为根系重量、根冠比、叶重、茎枝重。苗木地径与茎枝重相关性最大,达极显著性水平,与叶重次之,达极显著性水平,其后依次为根重、一级侧根长。
3.4 剪叶处理对造林成活率的影响
分别对截根苗、未截根苗不同强度剪叶处理造林成活率进行调查,将黧蒴栲成活率通过自然对数转换,利用DPS软件进行方差分析、多重比较,其结果见表4。
表4 造林成活率方差分析与多重比较表Tab.4 Varianceanalysisandmultiplecomparisonofthesurvivalrateofafforestation(%)处理方式CK剪叶25%剪叶50%剪叶75%剪叶100%截根苗57.69±5.79d**70.60±5.87c**83.52±7.58b**95.86±5.67a**90.39±6.76ab**未截根苗33.17±5.32d**50.58±6.52c**61.62±5.78b**75.83±7.31a**73.38±5.89a**截根苗成活率增加24.2520.0221.9020.0317.01 注:**为0.01显著性水平;不同的小写字母表示在0.01水平上差异显著。
从表4可知,芽苗截根苗木各处理间造林成活率有极显著差异,即不同剪叶处理对黧蒴栲成活率有极显著影响。根据多重比较分析结果,芽苗截根移栽苗木造林时以剪叶75%效果最好,此时造林成活率达95.86%,以剪叶100%次之,此时造林成活率达90.39%,而对照造林成活率仅为57.69%。
芽苗未截根苗木各处理间造林成活率有极显著差异,即不同剪叶处理对黧蒴栲成活率有极显著影响。芽苗未截根移栽苗木造林时以剪叶75%效果最好,此时造林成活率达75.83%,以剪叶100%次之,此时造林成活率达73.38%,而对照造林成活率为33.17%。
芽苗截根苗与未截根苗木造林成活率差异很大,使用芽苗截根苗木造林,各种不同剪叶处理方式下可提高造林成活率17.0%~24.0%。
3.5 剪叶处理对当年幼树生长量的影响
对不同剪叶处理方式下当年幼树树高、地径生长进行比较分析,结果见表5。从表5可知,不同剪叶处理方式对芽苗截根苗和未截根苗造林后当年树高、地径生长没有显著影响。但芽苗截根处理苗木可显著增加黧蒴栲当年树高、地径生长量,可增加当年树高生长量18.22%,增加当年地径生长量15.44%。
表5 幼树生长量观测值Tab.5 Observationofthegrowthofseedlingheightandgrounddiameter处理方式观测因子CK剪叶25%剪叶50%剪叶75%剪叶100%截根苗树高(m)44.8±1.276745.57±2.8501 44.73±2.5720 46.17±3.0624 43.93±2.9004 地径(cm)1.23±0.07091.19±0.00581.21±0.05311.27±0.09291.24±0.0643未截根苗树高(m)37.6±1.664338.1±2.116638.3±1.800939.1±1.345437.4±1.5631地径(cm)1.09±0.12101.07±0.12491.04±0.06251.07±0.07771.05±0.0929截根处理树高(%)19.1519.6116.7918.0817.46增加率地径(%)12.8411.2116.3518.6918.10
4 结论与讨论
黧蒴栲芽苗截根移栽育苗,可以抑制主根生长,明显增加侧根、须根数量生长,促进苗木地上部分生长发育,增加苗木的高度和粗度,显著提高苗木的质量。相关分析表明,截根苗高与一级侧根长、根系重量相关,说明高水平的水分、养分吸收能力是促进截根苗高生长发育的重要条件。粗度生长除与茎枝重量极显著相关外,还与叶片重量极显著相关,表明在苗期叶片的光合产物主要积累在茎、枝部位,从而促进了黧蒴栲截根苗的粗生长。芽苗截根移栽育苗的机理是芽苗截根后可从根系切口处的愈伤组织分化出侧根,这与湿地松、马尾松芽苗截根移栽育苗原理相一致[15]。
不同剪叶处理方式对黧蒴栲截根苗和未截根苗造林成活率均有极显著影响,芽苗截根苗造林以剪叶75%效果最好,此时造林成活率达95.86%,以剪叶100%次之,此时造林成活率达90.39%,而未剪叶苗造林成活率为57.69%;未截根苗造林以剪叶75%效果最好,此时造林成活率达75.83%,以剪叶100%次之,造林成活率达73.38%,而未剪叶苗造林成活率为33.17%;芽苗截根苗与未截根苗造林成活率差异很大,使用芽苗截根苗木造林,各种不同剪叶处理方式下可提高造林成活率17.0%~24.0%,可增加当年树高生长量18.22%,增加当年地径生长量15.44%。黧蒴栲截根苗造林提高造林成活率的生理机理是通过强度剪叶,减少了通过叶片蒸腾过度消耗水分,保证了苗木成活和生长发育的正常供水。
黧蒴栲芽苗截根育苗可节约用种,降低育苗和造林成本,显著提高苗木质量、造林成活率和幼林生长量,具有操作方便、成效显著特点,可在我国南方黧蒴栲造林区大力推广应用。
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Studiesoncuttingtherootsofbudseedlings,transplantingandafforestationeffectofCastanopsisfissa
TONG Fangping, LIU Zhenhua, LI Gui, CHEN Rui
(Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China)
In order to improve the quality of seedling and survival rate of afforestation ofCastanopsisfissa, by applying randomized block design approach, the contrast tests of cutting the roots of bud seedlings and transplanting, using root-pruning seedlings afforestation were carried out. The results showed that, the treatment of cutting the roots of bud seedlings could very significantly affect the seedling height, main root length, the number of the first lateral root, leaf dry weight, stem dry weight and root organ dry weight. And the treatment could significantly affect the seedling ground diameter and the length of the first lateral root. Seedling height and ground diameter increased 17.51% and 13.72% respectively after cutting the roots of bud seedlings. Different leaf-clipping treatments had very significant influence on the survival rate of afforestation. Using root-pruning seedlings afforestation, when 75% area of total leaf was cut, the survival rate of afforestation was the best (95.86%), compared with the leaf-cut seedlings, while the survival rate of afforestation using the leaf-uncut seedlings was 57.69%. Applying the root-pruning seedlings afforestation, the survival rate of afforestation was increased 17.0%~24.0%, the current growth of seedling height and ground diameter was increased 18.22% and 15.44% respectively.
cutting the roots of bud seedlings; the first lateral root; root diameter ratio; the survival rate of afforestation;Castanopsisfissa
2013 — 09 — 17
国家林业公益性行业科研专项项目“高热能固体燃料树种新品种选育技术研究”(200904036)。
童方平(1964 — ),男,湖南省桃源县人,研究员,博士生导师,主要从事工业原料林遗传改良与丰产栽培、困难立地生态修复与植被恢复技术研究。
S 792.17
A
1003 — 5710(2013)06 — 0005 — 04
10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2013. 06. 002
(文字编校:张 珉)