马尾松组培苗苗期生长规律及其造林试验初报*



马尾松组培苗苗期生长规律及其造林试验初报*

姚瑞玲，王胤

(广西壮族自治区林业科学研究院，广西南宁530002)

摘要：为探讨马尾松组培苗的苗期生长规律及其野外生长潜力，以马尾松组培苗为试验材料，采用容器育苗和野外造林2种方法，研究了其苗期生长及野外造林试验的表现。结果表明，马尾松组培苗苗期高生长呈高度拟合的一元二次曲线，移栽早期生长较为缓慢，而移栽5个月后生长明显加快。与国家标准I级松树实生苗苗高相比，移栽后7个月，马尾松组培苗苗高达25.9 cm，超过1年生马尾松、华山松实生苗苗高的29.5 %；组培苗移栽8个月后，其苗高达30.5 cm，超过1年生湿地松、火炬松及古巴加勒比松实生苗苗高的1.7 %。相较实生苗，马尾松组培苗野外造林的成活率、保存率较高，生长表现最佳。造林后1年马尾松的组培苗树高、地径生长比实生苗分别增加138.9 %和252.7 %，高径比减少32.3 %。这说明，马尾松组培苗生长迅速，苗木粗壮，环境适应性强，能有效缩短育苗周期，提高造林成效，具有广阔的应用前景。

关键词：马尾松；华山松;组培苗；实生苗；苗期生长；造林

马尾松(Pinusmassoniana)是中国南方主要的造林树种，其对气候和环境的适应性较强，在广西、福建、云南、贵州、四川、浙江等全国16个省区均有引种栽培。在建材、造纸、化工和医药等领域，马尾松用途广泛，其不仅是优良的建筑用材，还是优良的造纸及人造纤维板原料，此外其还可用于生产松香、松节油等化工产品，在中国国民经济建设中的地位举足轻重[1～2]。中国从20世纪80年代 “六五”科技攻关开始，在森林培育[1,3]、遗传育种[2,4]等方面系统地研究了马尾松，并取得了丰硕成果。但马尾松育种周期长、种子园产量低、良种供应不足等问题的存在，严重制约了马尾松产业的发展。

由于自然气候及地理位置的优势，马尾松在广西生长表现较佳。在马尾松优良种质资源收集、保存与利用方面，广西在全国属于前列。现代林业提倡良种良法。在优良种质资源的基础上，通过组培快繁技术实现优良无性系及优良种群无性化造林，是推动马尾松产业快速、高效发展的有效途径。马尾松组织培养困难，多年来国内对马尾松不定根发生[5]、愈伤诱导[6～8]及茎段芽培养[9～10]等马尾松组培快繁技术开展了大量的研究，但成效不显著。近期，广西林科院立项攻关突破了马尾松组培快繁的难题，创建了规模化生产马尾松组培苗的育苗技术体系[11]，并首次进行了马尾松组培苗野外造林试验。为探讨马尾松组培苗的苗期生长规律及其野外生长潜力，本研究以马尾松组培苗为试验材料，分析了马尾松组培苗苗期及其试验林生长状况，以期为今后马尾松组培苗培育及造林提供科学参考。

1材料与方法

1.1试验地概况

造林地位于广西南宁市老虎岭(北纬22°56′，东经108°20′)，海拔135～217 m，地处湿润的南亚热带季风气候区，年平均气温21.6 ℃左右，最冷的1月份平均12.8 ℃，最热的7-8月份平均28.2 ℃，年均降雨量1 304 mm左右。土壤为砖红壤性红壤，壤土厚度5～25 cm。林下草本主要有铁芒萁(Dicranopterisdichotoma)、山菅兰(Dianellaensifolia)、乌毛蕨(Blechnumorientale)和半边旗(Pterissemipinnata)等[12]。

1.2材料

2012年11月，从广西国有派阳山林场马尾松优良林分中选择优良单株采集种子，一部分用来培育组培苗，另一部分培育实生苗。

1.3方法

1.3.1苗期生长及观测

苗木培育及苗期生长观测点设在广西林科院生物所苗圃内(北纬22°55′，东经108°21′)。育苗袋规格(长×宽)为6 cm×10 cm，塑料薄膜营养袋，营养土采用60 %黄心土、20 %松林表土、15 %火烧土、5 %钙镁磷肥进行配制。实生苗先在沙床催芽，然后选取种壳自然剥落的健壮芽苗移入育苗袋；组培苗从生根瓶中取出直接进行移栽。所有芽苗移栽入育苗袋后，随机选择50株苗木为一组，两种苗木各自选择3组，将每组苗木逐一编号。苗木于2013年11月移栽，1个月后恢复生长，从12月开始以后每隔30天调查1次，共取得9次观测记录。2014年9月换规格为40 cm×50 cm无纺布大育苗袋，于10月开始调查，每间隔90 天调查1次苗高，共取得3次观测记录数据。

1.3.2 造林试验及其生长指标观测

2014年3月进行试验林营造，试验林为组培苗与实生苗2个区域，造林面积共1 333.3 m2，株行距2 m×3 m，以磷肥为基肥。参试马尾松组培苗及实生苗均培育了4.5个月，其中组培苗平均苗高10.1 cm，实生苗平均苗高6.5 cm。造林前采用挖大坎(规格为50 cm× 50 cm×50 cm)的方式进行整地，造林后当年进行两次砍草抚育和1次追肥。造林后2个月统计造林成活率并进行苗木补植，造林1年后进行苗木高、径生长及造林成活、保存率调查。整个试验林每木检尺，实测树高和地径。

1.3.3 数据处理

数据采用SPSS 13.0统计分析软件进行方差分析、t 检验及Duncan多重比较。

2结果与分析

2.1苗期高生长过程

2种马尾松苗木的苗期高生长变化趋势如图1所示，与苗期高生长呈线性的实生苗相比，组培苗的高生长呈高度拟合的一元二次生长曲线，R2高达0.995 3(图1)。从图1中可以看出，苗龄1-4个月时马尾松组培苗的苗高生长较为缓慢，5个月后组培苗的苗高生长速度明显加快。

图1　不同月龄的马尾松苗期高生长变化

2 种马尾松苗木苗期月净生长量如图2 所示，由图2可以看出，与实生苗相比，除移栽初期(1-4月)，组培苗苗高月净增长量幅度偏高，且随着月份变化增长量波动较大。其中，组培苗在移栽后6个月(5月份)月净生长量达到峰值(6.3 cm)，在移栽后7-9个月(6-8月份)下降，而在移栽后11个月(10月份)育苗容器换成大育苗袋之后又开始了高速生长，苗高月净生长量达到9.8 cm。究其原因，可能是小规格育苗容器内的基质营养成份减少，不能满足苗木快速生长的需要。在大容器移栽后14个月(1月份)苗木生长有所减缓，而在移栽后17个月(4月份)苗高月净增长量又呈现出快速上升趋势，呈“双峰”曲线。

图2　不同时间马尾松苗高的月净增长量变化

与马尾松、华山松(P.armandi)、湿地松(P.elliottii)、火炬松(P.taeda)和古巴加勒比松(P.caribaea)等国家标准I级实生苗苗高相比(表1)，马尾松组培苗在移栽后6个月，苗木高度达到19.8 cm(图1)，与国家标准的1年生马尾松、华山松及半年生湿地松的I级苗苗高相当；移栽后7个月苗高达25.9 cm，超过1年生马尾松、华山松I级苗苗高标准的29.5 %；组培苗移栽8个月时，苗高达30.5 cm，超过1年生湿地松、火炬松和古巴加勒比松1.7 %。

表1　几种松树I级实生苗苗高国家标准[13]

2.2试验林生长情况

从整个试验林生长表现来看，组培苗区域的幼树高大而粗壮，针叶翠绿浓密，生长势较好，实生苗区域的幼树则相对矮小，主干细长，针叶发黄而稀疏，生长势较差(图3)。

从苗木生长来看，不同类型马尾松苗木的高径生长差异显著。其中，试验林组培苗区域的苗高、地径及高径比均表现显著优于实生苗区域。从造林效果来看，试验林组培苗区域成活率和保存率也均高于试验林实生苗区域(表2)。

图3　造林后1年的马尾松组培苗与实生苗的长势

注：小写字母表示α=0.05水平的t检验差异性显著。

3结论与讨论

本试验研究结果发现，与苗期高生长呈线性的马尾松实生苗相比，马尾松组培苗苗期高生长呈高度拟合的一元二次生长曲线。移栽后5个月马尾松组培苗高生长迅速增加，而在移栽6个月时达到峰值，之后开始下降，而换大杯育苗后苗高生长又明显增加。相较实生苗，马尾松组培苗高径生长较快、营养生长旺盛，为充分发挥组培苗的生长潜力，培育4-5月大的组培苗可能较适宜出圃。周政贤[14]对1年生马尾松实生苗年生长节律的研究发现，5月下旬至9月下旬为苗木生长盛期，7月下旬至9月下旬为高生长高峰期，这与本试验中马尾松实生苗的苗期生长规律一致。但在本试验中马尾松组培苗高生长在5-9月中先上升后下降，这可能是因为组培苗枝叶繁茂，茎杆粗壮，生长活力较为旺盛，苗木生长迅速，对养分的吸收与利用速率较快，较小规格的育苗袋限制了苗木的高速生长发育，因此为保证组培苗正常的生长发育，应及早更换或者在移栽初期使用规格较大的育苗袋，给苗木提供充足的营养和生长空间。换成40 cm×50 cm较大规格的无纺布大育苗袋后，在10月份生长明显增加，而在1月后苗木生长减缓，在4月份出现快速上升趋势，这是否由于苗木处于不同生长发育阶段所致，尚需进一步研究。笔者还发现，培育6-8个月的马尾松组培苗苗高相当于马尾松、华山松、湿地松、火炬松、古巴加勒比松等几种松树1年生I级实生苗苗高的国家标准。这说明，采用较短时间培育的马尾松组培苗已达到造林用I级苗的国家标准。从而在很大程度上缩短了苗木生产培育周期，降低了育苗成本，经济效益显著。

组培苗造林效果与实生苗是否有差异，国内外关于这方面报道较少。杨锦昌等发现，单叶省藤(Calamussimplicifolius)组培苗造林效果明显优于实生苗，其组培单芽苗的保存率等明显偏高[15]。在本研究野外造林试验中，马尾松幼树生长指标调查结果显示，与实生苗相比，造林后1年的马尾松组培苗试验林的活力状况及生长水平均表现最佳。试验林组培苗区域树高生长分别比实生苗区域高出138.9 %，地径生长高出252.7 %，生长优势明显。对苗高、地径和高径比进行t检验方差分析发现，试验林组培苗、试验林实生苗间苗高、地径及高径比均差异显著。高径比是苗木高度与地径之比，是表征苗木生长发育均衡程度的重要质量指标，不同树种的高径比具有很大差异，同一树种，受育苗技术的影响，高径比也不一样。高径比越小，表明苗木地径粗壮，发育匀称，活力旺盛，长势较好[16]。本研究表明，高径比试验林组培苗<试验林实生苗，说明马尾松组培苗造林后幼树发育程度，活力状况及生长水平均优于试验林实生苗。孙慧彦通过对长白落叶松(Larixolgensis)苗木质量与造林效果关系的研究发现，长白落叶松苗木的活力水平及造林后的生长表现受高径比的影响较大，提出可以用形态指标预测长白落叶松苗木的活力状况和造林后的生长表现[17]。本试验研究结果证实了这一观点，由于马尾松组培苗高径比小，主干粗壮，生长活力旺盛，因此在造林成活后能迅速适应野外环境，在获取了充足的养分与生长空间后，其早期速生优势表现突出，因此组培苗高径生长及造林效果表现均优于试验林实生苗区域，这说明使用马尾松组培苗造林的应用前景广阔。

此外，本试验中造林采用的组培苗和实生苗的苗龄均为4个多月，由于造林时实生苗苗木较细弱，木质化程度不高，苗木高度偏低，对环境的适应性和逆境的抵抗力较差，造林后易受泥水覆盖致死等因素的影响，试验林中实生苗区域苗木生长及造林效果明显偏差。今后在营造马尾松组培苗试验林时，在设置实生苗为对照时，应采用苗龄较大、苗高达10～15 cm以上的实生苗，从而有效提高苗木造林效果。

致谢：本单位覃子海、韦颖文、苏烜、黄宏喜参加了部分外业调查，试验过程中还得到了本单位吴幼媚教授、蔡玲教授的大力支持与帮助，在此一并表示感谢。

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First Report on Growth Law and Afforestation Trial of

Tissue Cultured Seedlings in Pinus massoniana

YAO Rui-ling,WANG Yin

(Guangxi Forestry Research Institute,Nanning Guangxi 530002,P.R.China)

Abstract:This study was conducted to explore the growth law of tissue cultured seedlings in Pinus massoniana and its field growth potential the approach of container seedling and field afforestation.Results showed that height growth of tissue cultured seedlings in P.massoniana was well matched with one-variables quadratic curve.The seedlings grew slowly at the early stage of transplanting,while rapidly grew after 5 months.In comparison with the national standard I,the height of tissue cultured seedling of P.massoniana was 25.9 cm after 7 months of transplantation,over 29.5 % higher than that of 1-year-old tree seedling of P.massoniana and P.armandi.The height of tissue cultured seedling of P.massoniana was 30.5 cm after 8 months of transplantation,over 1.7 % higher than that of 1-year-old tree seedlings of P.elliottii,P.taeda and P.caribaea.After 1-year afforestation,the survival and preservation rate of tissue cultured seedlings of P.massoniana were better than those of tree seedlings.The growth of height and caliper increased 138.9 % and 252.7 %,respectively,and the height-to-diameter ratio decreased 32.3 %.This study showed that tissue cultured seedlings of P.massoniana would grow fast and be able to adapt environment well.Since it could shorten the period of raising seedling and improve afforestation effectiveness,tissue cultured seedlings in P.massoniana has a wide application prospect.

Key words:Pinus massoniana;Pinus armandi; tissue cultured plantlets; tree seedling; seedlings growth; afforestation

中图分类号：S 791.248

文献标识码：A

文章编号：1672-8246(2015)06-0015-05

通讯作者简介：王胤(1978-)，男，高级工程师，硕士，主要从事马尾松人工林培育研究。E-mail：254733562@qq.com

作者简介：第一姚瑞玲(1979-)，女，副研究员，博士，主要从事林木生理及马尾松组织培养技术研究。E-mail：jullyudi@163.com

基金项目：国家自然科学基金项目(31360178)，广西优良用材林资源培育重点实验室自主研究课题(13A-01-01),广西科技厅科学研究与技术开发计划课题(桂科合14125008-2-17，桂科攻1598006-5-7)，广西林业厅重点项目(桂林科研[2015]7号)资助。

收稿日期：*2015-05-28

doi10.16473/j.cnki.xblykx1972.2015.06.004