不同地表覆盖方式对控根容器苗环境和生长影响的研究
2015-12-30朱军华练发良张声梯
朱军华,练发良,张声梯
(1. 浙江省丽水市林业局开发区分局,浙江 丽水 323000;2. 浙江省丽水市林业科学研究院,浙江 丽水 323000)
不同地表覆盖方式对控根容器苗环境和生长影响的研究
朱军华1,练发良2,张声梯1
(1. 浙江省丽水市林业局开发区分局,浙江 丽水 323000;2. 浙江省丽水市林业科学研究院,浙江 丽水 323000)
开展了地布覆盖、无草裸地和自然生草3种不同地表覆盖方式对中华杜英(Elaeocarpus chinensis)控根容器苗周边温湿环境和生长量影响进行研究,结果表明:自然生草的夏季环境温度在38℃以下,地布覆盖和无草裸露地平均温度较自然生草分别高8.53℃和6.23℃;自然生草环境的相对湿度全天保持68% ~ 86%,地布覆盖和无草裸露地环境相对湿度比自然生草低29.51%和20.04%;地布覆盖、无草裸地和自然生草3种地表覆盖方式的4年生中华杜英控根容器苗平均苗高分别为2.76、2.85和2.98 m,平均胸径分别为3.1、3.3和3.4 cm,存在较显著的差异,特别是自然生草的苗高和胸径生长量与地布覆盖和无草裸地均存在较显著的差异;研究认为,自然生草形成了紫马唐(Digitaria violascens)等高1 m左右覆盖率达70% ~ 80%的生草植被构建了容器苗周边的小环境,从而增进了苗木的生长。
容器育苗;地表覆盖;温湿环境;生长量
控根育苗技术是针对裸根移栽和普通盆栽中植物主根直而侧根少等不良现象,通过物理或化学方法控制苗木根系良好生长的一种容器育苗新技术[1~2],具有种植成活率高、无缓苗期、适合全年种植等特点,被称为可移动的森林[3],正逐步受到重视和应用[4~9]。在控根性容器苗生产中,为防止苗圃地杂草生长,较普遍地采用地布进行地表全覆盖,忽视由于阳光辐射、增加地表温度、恶化苗木生长环境并给苗木生长产生不利影响的问题。为此我们开展了地表不同覆盖方式的试验研究,以期选择较好的地表覆盖方式,为控根性容器苗生长提供良好的小气候环境。
1 试验方法
1.1 试验地概况
试验地位于浙江省丽水市莲都区碧湖镇石牛村,属丽水市莲都区石牛农业科技示范园区,28° 24′ 30.15″ N,119° 49′ 47.98″ E。浙西南低山丘陵盆地区域,海拔71 m,属中亚热带季风气候区,温暖湿润,四季分明,常年平均气温12 ~ 18℃,年均降水量1 474.1 mm,无霜期255 d。日照年平均时数1 783.2 h,年平均日照率40%。极端高温41.5℃,极端低温-7.7℃。
1.2 试验材料
1.2.1 试验苗木 试验苗木为中华杜英(Elaeocarpus chinensis)。于2012年1月,将一年生苗移栽在控根容器中,基质按园土+泥炭+珍珠岩按5:3:2的比例配制(质量比),培育1 a后,选择苗高1.2 ~ 1.4 m的控根容器苗连同容器一起移至试验地中进行连续2 a的观察试验。
1.2.2 控根容器 控根容器为浙江台州隆基塑业有限公司生产的K-2控根容器,规格为直径40 cm、高40 cm。
1.2.3 地布 为台州市路桥舒通园艺材料厂生产的商品园艺地布(又称防草布),幅宽4 m,黑色。
1.3 试验方法
试验设地布覆盖、自然生草和无草裸地3种方式。其中地布覆盖为地表采用园艺地布全覆盖;自然生草为容器底部采用地布覆盖,其他空隙无地布覆盖,让地表自然生草;无草裸地为容器底部采用地布覆盖,其他空隙无地布覆盖并及时用人工除草保持地表无杂草生长。
地布覆盖、自然生草和无草裸地3种方式试验面积各为270 m2,按3 m×3 m的株行距配置左中右3列,每列10株,计30株。试验总面积810 m2。
2014年7月下旬,选择夏季高温季节测定各种覆盖方式环境中容器周围(离地表10 cm,离容器外壁5 cm)的温度、湿度日变化。温湿度测定用310RS23-2温湿度自动测定仪。测定时间的选取:夏季连续高温数天,基本能达到常规高温气象条件后的晴天进行。测定时点9:00-17:00,每隔2 h测一次,每种覆盖形式以中间列为准在每时段测5个点,取其平均值。
同时进行地表植被的调查。除地布覆盖区和无草裸地区由于地布覆盖和人工铲除无植物生长外,专门对自然生草区进行植被调查。分别选取5个2 m×2 m的小样方,调查记录地表植物的种类、高度、盖度和株数,按下式统计重要值。
重要值 =(相对密度+相对频度+相对盖度)/ 3
同年11月,对试验苗木进行树高和胸径生长量的每木调查,分析不同地表覆盖方式对控根性容器苗生长的影响。
2 结果与分析
2.1 不同地表覆盖方式对控根容器苗周边杂草生长的影响
调查表明,地布覆盖区和无草裸地区分别由于地布覆盖和人为及时铲除因素,几乎无草生长。而自然生草区控根容器苗周边杂草的覆盖率达70% ~ 80%,主要种类有紫马唐、小蓬草、狗尾草、艾蒿和翅果菊等,其重要值分别为5.94、5.66、5.16、4.11和3.27(表1),高度1 m左右。自然生草区杂草的自然生长,将对控根容器苗周边的生长环境产生一定的影响。
2.2 不同地表覆盖方式对控根容器苗生长环境的影响
2.2.1 对温度的影响 测试表明(表 2),地布覆盖、无草裸地和自然生草 3种不同地表覆盖方式,对控根容器苗生长环境的温度因子影响很大。在3种覆盖方式中,容器外部环境的夏季温度以自然生草最低,以地布覆盖最高,地布覆盖比自然生草全天的平均温度高8.53℃,特别在近中午的11:00时段,最高温差达11.43℃;无草裸地次之,却仍然比自然生草全天的平均温度高6.23℃,最高温差出现在13:00时段达9.81℃。这是因为地布覆盖影响了土壤对热量的吸收,使得其温度变化的幅度比裸露地大,变化速度比裸露地快,地布覆盖从 9:00 -15:00,容器周边环境温度都在41℃以上,11:00-15:00达44℃以上,部分点位最高温超过50℃以上;裸露地环境温度11:00-15:00均在43℃以上,最高点在13:00,温度达46.28℃。
表1 自然生草区植物种的组成和重要值Table 2 Species and importance value at natural growth plot
表2 不同地表覆盖方式对控根苗环境温度和湿度的影响Table 2 Effect of different ground covering on temperature and humidity of tested seedling habitat
高温对植物的生长极为不利[10~13],高温会引发植物体代谢失衡和活性氧的大量产生,加剧细胞膜脂过氧化作用,从而影响生物膜及其它大分子结构与功能,给植物光合器官造成严重的危害,严重时导致细胞受损和植株死亡,如海州常山(Clerodendrum trichotomum)2年生根蘖苗在35℃时生长正常,40℃时叶片变黄并出现焦边和枯斑,45℃时叶片迅速失绿而不断黄化并受到严重高温伤害[14]。
2.2.2 对湿度的影响 测试表明,地布覆盖、无草裸地和自然生草3种不同地表覆盖方式对控根容器苗生长环境的湿度影响也很大。在3种覆盖方式中,地布覆盖和无草裸露地控根容器苗生长环境的相对湿度比自然生草环境分别低29.51%和20.04%。地布覆盖全天候环境相对湿度基本在50%以下,处于很低水平;无草裸露地11:00 -13:00的相对湿度低于50%;自然生草环境中空气相对湿度全天保持在68% ~ 86%。
湿度大小会直接影响植物的光合强度,过低的空气湿度会加快植物的蒸腾作用,加快基质水分的损失,导致根部供水不足,严重时植物体内水分减少,细胞缩小,气孔率降低,从而影响光合作用和植物的正常生长[15~16]。自然生草环境中空气的相对湿度全天保持在68% ~ 86%,保持较有利的植物生长相对湿度水平。2.3 不同地表覆盖方式对控根容器苗生长的影响
由图1可知,地布覆盖、无草裸地和自然生草3种不同地表覆盖方式的控根容器苗平均树高分别2.76、2.85和2.98 m,平均胸径分别为3.1、3.3和3.4 cm。
方差分析表明(表 3),无论树高还是胸径,不同地表覆盖方式对中华杜英控根容器苗生长在F0.05水平上都有较显著的影响。
经t检验表明(表4),除了地布覆盖与无草裸地在树高生长量上无显著差异外,其他不同试验因素间在t0.05水平上均存在较显著的差异,特别是自然生草方式的树高和胸径生长量与地布覆盖和无草裸地均存在较显著的差异。
表3 3种不同地表覆盖方式中华杜英控根容器苗树高和胸径方差分析Table 3 ANOVA on height and DBH increment of tested container seedlings with different ground covering
表4 3种不同地表覆盖方式中华杜英控根容器苗平均树高和胸径的t检验Table 4 T-test on height and DBH increment of tested container seedlings with different ground covering
3 结论与分析
控根容器育苗不同地表覆盖方式对苗木生长环境温度影响较大,地布覆盖、无草裸露地、自然生草3种覆盖方式中,容器外部环境的夏季温度以自然生草覆盖最低,以地布覆盖最高,地布覆盖11:00-13:00时段温度高达46.40 ~ 46.35℃,全天平均温度比自然生草覆盖高8.53℃,最高温差达11.43℃;无草裸地11:00-13:00时段温度高为43.32 ~ 46.28℃,全天平均温度比自然生草覆盖高6.23℃,最高温差达9.81℃。夏季高温对苗木生长较为不利,而用自然生草全天都在38℃以下,较地布覆盖和无草露地的环境温度要好。
地布覆盖和无草裸露地控根容器苗生长环境的相对湿度比自然生草环境低29.51%和20.04%,地布覆盖全天候环境相对湿度基本在50%以下,无草裸露地11:00-13:00时段的相对湿度低于50%,较低的相对湿度不利于植物生长和基质保水。而自然生草环境中空气相对湿度全天保持68% ~ 86%,保持较有利的植物生长相对湿度水平。
研究表明,地布覆盖、无草裸地和自然生草3种不同地表覆盖方式的4年生中华杜英控根容器苗平均树高分别为2.76、2.85和2.98 m,平均胸径分别为3.1、3.3和3.4 cm,无论树高还是胸径在F0.05水平上都有较显著的差异。统计还进一步表明,除了地布覆盖与无草裸地在树高生长量上无显著差异外,其他不同试验因素间在t0.05水平上均存在较显著的差异,特别是自然生草方式的树高和胸径生长量与地布覆盖和无草裸地均存在较显著的差异。
研究认为,自然生草地表覆盖方式的中华杜英控根容器苗生长量之所以优于地布覆盖和无草裸地的主要原因是由于容器周边具有相对较好的小气候生长环境,这种较好的环境是由于容器苗周边自然生长紫马唐、小蓬草、狗尾草、艾蒿和翅果菊等覆盖率达70% ~ 80%、高1 m左右的杂草所产生影响的结果。因此,利用自然生草覆盖方式,有利形成良好的苗木生长环境,促进苗木生长,并且生产和管护成本较低。但是,自然生草覆盖方式的缺点是杂草多,影响形象,可采取离容器80 cm内锄草、行间定向生草的措施,或扩大容器底部地布的覆盖范围的办法。
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Effect of Different Ground Cover on Habitat and Growth of Root-control Container Elaeocarpus chinensis Seedling
ZHU Jun-hua1,LIAN Fa-liang2,ZHANG Sheng-ti1
(1. Lishui Forestry Bureau of Zhejiang, Lishui 323000, China; 2. Lishui Forestry Institute of Zhejiang, Lishui 323000, China)
Experiments were conducted on ground cloth covering, weed control and natural growth at plots for root-control container Elaeocarpus chinensis seedling growth. Determination of temperature and humidity demonstrated that temperature at plot of natural growth in the summer was below 38℃, while that at plot of weed control and cloth covering was 8.53℃ and 6.23℃ higher. Relative humidity at plot of natural growth was 68%-86% all day, while that at plot of cloth covering and weed control was lower by 29.51% and 20.04% than that at plot of natural growth. Two years experiment resulted that 4-year seedlings had mean height of 2.76m, 2.85m and 2.98m, mean DBH of 3.1cn, 3.3cm and 3.4 cm at plots of cloth covering, weed control and natural growth. It concluded that plot of natural growth had a habitat covered with vegetation of 1meter high, such as Digitaria violascens, with coverage of 70%-80%, which could promoter growth of tested seedlings.
container seedling; ground cover; habitat; growth
S723.1+33
A
1001-3776(2015)04-0058-05
2015-03-26;
:2015-06-10
朱军华(1961-),男,浙江丽水人,工程师,从事林业技术推广。