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半红树植物水黄皮特征特性及培育技术

2017-07-13陈文山

安徽农学通报 2017年12期

陈文山

摘 要:为丰富福建省沿海防护林的树种和沿海园林绿化树种,漳浦县2004年从台湾引种半红树植物水黄皮,对水黄皮的形态特征及生长特性进行观察;2008年从引种的水黄皮上采集种子进行育苗,然后分别在漳浦县的滩塗地带造林试验和陆地园林绿化试验,取得了良好的种植效果,结果认为水黄皮既可用于营造沿海防护林,又适用于沿海陆地的园林绿化。同时,总结出的半红树植物水黄皮的育苗及造林技术可供生产上参考。

关键词:水黄皮;半红树植物;培育习性

中图分类号 S723.1,S725.71 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)12-0102-04

Abstract:In order to enrich coastal shelterbelt species and landscape planting species in Fujian Province. Semi-mangrove Pongamia pinnata which was introduced from Taiwen Province was planted at Zhangpu County in 2004.The morphological feature and the growth characteristics of Pongamia pinnata were observed. Seeds of Pongamia pinnata which were introduced from Taiwan were collected and were cultivated in nursery in 2008. And the planting experiment were tried in mudflat and landscape in Zhangpu County.Success on planting had been achieved.The result showed that Pongamia pinnata might be planted in coastal shelterbelt and landscape.The technique of seedling and planting of semi-mangrove Pongamia pinnata,which is summarized in this paper,can be used for reference.

Key words:Pongamia pinnata;Semi-mangrove plant;Seedling and planting habit

水黃皮(Pongamia pinnata(L.)Merr.)原产于广东、广西、海南和台湾。印度、日本、马来西亚、新几内亚、波利尼西亚群岛、澳大利亚、马斯卡群岛等地也有分布[1]。是一个既能在潮间带生存,并可在海滩上成为优势树种,又能在陆地环境自然繁殖的两栖木本植物,是典型的半红树植物。国内外对半红树植物的研究还较少[2],在水黄皮研究中主要是探索其化学成分及药用价值的开发利用,有关水黄皮的种植有如下几篇报道;吕武杭等(2007)进行了水黄皮的引种栽培试验,韩静等(2010)开展了水黄皮发芽试验,林武星等(2010)阐述了水黄皮苗期生长特性和育苗技术,邱凤英等(2010)研究了水黄皮幼苗的耐盐性,刘滨尔等(2011)报道了不同基质对水黄皮幼苗生长及生理生化指标的影响。水黄皮具备独特的形态结构和生态功能,具有抗风、耐盐碱、抗旱和耐水浸的特性,它不仅是一个可做为沿海防护林树种栽培的滨海植物,也是重要的工业原料和药用原料,推广种植水黄皮,不仅能够给林产工业和医药行业提供原料来源,而且对丰富沿海防护林树种、特别是对红树林湿地的物种多样性具有重要的生态意义。2004年福建省漳浦县从台湾引种水黄皮,2007年开始开花结果,2008年从引种的水黄皮树上采种育苗、并应用于沿海滩塗地带造林和陆地园林绿化,取得了良好的效果。针对于目前尚未对半红树植物水黄皮较为全面的总结报道,现依据多年来的栽培观测、着重对水黄皮的形态特征、生物学特性、主要用途、苗木培育及造林方法方面进行阐述,以便为水黄皮作为沿海防护林树种推广栽培及其他方面的利用提供较为全面的资料参考。

1 水黄皮的特征特性

1.1 形态特征 水黄皮属豆科Leguminosae(蝶形花科Papilionaceae)水黄皮属Pongamia的常绿或半落叶乔木,通常树高8~15m,奇数羽状复叶,长20~25cm,小叶对生5~7片,单片小叶长5~10cm,宽4~8cm,近革质,卵形至长椭圆形,托叶早落。总状花序腋生,花冠白色或淡红色。每年开2次花,首次花期4-6月,果期8-10月。木质荚果矩形扁平,长4~6cm,宽约1.5~2.5cm,种子单粒,肾形。因为果实能在水面上漂浮传播,也称“水流豆”。根系发达,能深扎于土壤之中,枝条韧性大,抗风性强,还有“九重吹”之别称。

1.2 生物学特性 水黄皮为中性植物,对光照要求不高,比较耐阴;生育适温在22~33℃,具有耐热之特性;对土壤要求不严,可在瘠薄的立地条件下生长,其根部的根瘤菌具固氮作用,能改良土壤,有利于提高土壤肥力;在水分需求上具有其耐旱性;水黄皮幼苗在盐度为5~8g·kg-1处理下生长较好,盐度超过8g·kg-1后,不适生长,可见半红树植物水黄皮对土壤盐度具有一定的耐受性,可在盐度适合的沿海岸边造林生长[3];水黄皮还有良好的耐风及抗污染能力。

2 主要用途

2.1 营建沿海防护林 水黄皮对环境的适应能力很强,对土壤要求不严,根系发达,树枝柔韧,抗风能力强,偶尔还能忍耐海水浸泡,是理想的沿海防风林和护岸林树种。也可作为其他防护林树种的伴生树种,用于营造混交林,不但可改变以往沿海防护林树种单一、林分结构简单的状况,还有利于改良林地土壤,在泥岸滩涂或滨海沙滩均可种植。在红树林的外侧的陆海交界处,水黄皮的长势良好,可作为改良盐碱地的先锋树种。国有惠安赤湖林场在木麻黄林带内侧的沙地,营造水黄皮片林,生长表现良好。水黄皮还可做沙滩木麻黄的伴生树种,与之形成复层的混交林,减少木麻黄病虫害的发生,改善木麻黄纯林生态效益较差的问题,增加生物多样性,同时,其根部的根瘤菌也具有固氮作用,有改良沙滩土壤,提高沙滩土壤肥力的作用。

2.2 种植行道树及园林绿化 水黄皮具有伞型树冠,枝繁叶茂,花多成串,种植第3年就会开花,且花期较长,观赏价值高,也是庭院、校园、园林和行道绿化的优良树种。由于具有抗风和耐盐碱的特性,成为沿海地区园林绿化和行道树的首选树种之一。2012年福建省高速公路两侧绿化工程,漳浦县沙西镇北旗村的沿海低洼地段,种植一般的树种都因浸水成活不了,选用水黄皮和黄槿,种植后不但成活率高,且绿化效果好。由于水黄皮具抗风、耐盐碱、抗旱和耐涝的特点,常作为滨海地区的园林绿化树种,与其他树种配置,形成独特的滨海植物景观。

2.3 油料原料 水黄皮是理想的生物能源植物,成熟林的水黄皮结果量较大,种子含油率达20%~30%左右,可提炼为生物燃料油。椐调查,10年生的水黄皮,单株可产种子10~28kg,平均1hm2可收获种子2250~63000kg[4]。

2.4 防火树种 水黄皮枝干和叶片含水率较高,对土壤的要求不严,可用于山嵴防火隔离带的造林。据台湾国立中兴大学研究结果,水黄皮的枝干和叶片的含水率分别为16.08%和19.24%,是理想的防火树种,适宜用于营造防火林带[5]。

2.5 固碳环保树种 据台湾大学王亚南等人的研究,水黄皮净光合作用率高,吸收CO2能力强,单株10年生的水黄皮行道树,每年可固定18.02kg,是高固碳的树种,有利于改善气候环境,降低温室效应[6]。

2.6 药用价值 水黄皮全株均可入药。目前国内外从水黄皮成分研究方面开展比较多,已从水黄皮中分离到的化学成分主要有黄酮、二氢黄酮、查耳酮、二氢查耳酮、三萜、生物碱及氨基酸等,现代药理研究表明水黄皮具有抗菌、抗炎、镇痛、抗病毒、抗溃疡和抗肿瘤等生物活性,是一种有开发潜力的药用植物。

2.7 木材利用 水黄皮树杆通直,木材硬度较大,结构致密,纹理美观,易于加工,是理想的实木高档家具用材。

3 苗木培育技术

3.1 播种育苗

3.1.1 采种 水黄皮每年4-6月第一次开花,当年8-10月果实成熟,10-11月第二次开花,果实翌年4-5月成熟,第一次开花量较第二次开花多。当荚果由绿色变为褐色时成熟,可树上采摘或在林下收集,果实经晾晒脱荚,收集种子,育苗应选用籽粒饱满、没有残缺或无畸形的种子。种子在低温、荫凉和较为干燥的条件下可贮存1a左右。据韩静等人的研究,水黄皮种子发芽临界含水率在14.05%~47.19%最为适宜,发芽率达到83.33%~96.67%[7]。因此,种子贮存环境应低于14.05%的含水率。

3.1.2 種子处理 包括消毒和催芽,由于水黄皮种皮较厚,种子消毒可用60℃左右的热水浸种10min,也可用1%高锰酸钾或1%硫酸铜或福尔马林100倍液等浸泡种子进行消毒。消毒后用40℃左右的温热水把种子浸泡12~24h,待种子软化膨胀即可播种。水黄皮的种皮较厚,去掉种皮有利于提高种子的发芽率。据韩静等人的对比研究,去皮沙播的水黄皮种子发芽率93%,未去皮沙播的发芽率为35%,去皮泥沙播的发芽率93.5%,未去皮泥沙播的发芽率为74%[7]。因此,采用去皮泥沙播的方法发芽率和发芽势最佳,生产上应予推广。

3.1.3 培养基质 可用福尔马林、硫酸铜、石灰或代森锌等消毒剂进行土壤消毒,包括苗床和容器袋的营养土都应进行消毒。尽管水黄皮对土壤的适应性广,常规育苗的培养基配方均可用,但培养基质的不同配方,对水黄皮幼苗生长影响较大。根据刘滨尔等人的研究,水黄皮培养基质采用黄心土∶沙子∶基肥按100∶100∶0.5的配方培育效果最佳,优于黄心土+沙+复合肥以及黄心土+沙+火烧土的配方[8]。此外,从水黄皮树下挖取部分含根瘤菌的土壤,添加到培养基质中,可加快根瘤菌的形成,有利于促进水黄皮苗木的生长发育。

3.1.4 播种 最佳播种季节为早春的3-4月,秋播也可。可先将催芽后的种子播种在苗床,等幼苗长到一定高度后再移植到容器袋中,也可直接将催芽后种子播在容器袋中。播种后要覆盖细土,厚度以不见种子为宜,播种后7d内种子就开始萌芽,10d发芽率达到97%(1)。水黄皮从播种到苗木出土需要24~35d,幼苗形成约需30~48d[9]。秋冬季气温较低时,采用塑料温棚培育,有利于保温和保湿,春季气温回升后,可撤去塑料膜,改为露天培育。

3.1.5 苗期管理 播种后定期浇水,用稻草或遮阴网遮盖苗床保湿,湿度保持在85%以上,待苗木出齐后去掉遮盖。水黄皮对水分的适应性强,苗圃地长期保持湿润,有利于苗木的生长发育,偶尔灌水也没问题,注意圃地不要缺水干旱,苗木出齐后定期施用较低浓度的农家肥,促进苗木生长。注意常用多菌灵等杀菌药物灭菌,确保苗木不得病、健康生长。

3.2 扦插育苗 在早春气温回升后,选取上年度的健壮枝条作插穗。每段插穗通常保留3~4个节,用浓度50~100mg.kg-1的GGR浸泡2~6h,将穗条插在消毒后的基质中,遮盖遮阳网,保持空气的相对湿度在75%~85%。间隔5~7d施用多菌灵等杀菌药物喷洒,2~3周开始长芽,5~6周后生根,水黄皮的扦插成活率高,90%以上的枝条都会生根发芽。以后可逐步移去遮阳网。待根系和芽发育完善后,可直接移植到苗床或容器中培育容器苗。水、肥、草按常规管理。

3.3 根蘖育苗 水黄皮的萌芽能力极强,其根部的伤口和断根残段,均会萌芽。根蘖育苗是采用人工断根,促使水黄皮根部分蘖、萌芽,对新长出的分蘖萌芽条采用分株法切割,将切割出的萌芽株移栽于苗床或容器中来培育新苗。也按常规方法进行水、肥、草管理。

3.4 苗木出圃 无论是采用播种育苗,还是扦插育苗或根蘖育苗,其苗木培育1年后,水黄皮苗木高度一般都在50~80cm,裸根苗可直接用于造林。容器苗既可直接用于造林,也可移植到较大规格的容器袋中,培育成较大规格的绿化苗。苗木出圃起苗过程要小心,保留容器完整。长出容器的根系,要进行断根修剪,枝叶过密的也要进行适度修剪。苗木经包装后再进行运输。装卸过程轻起轻放,长距离运输对苗木要进行遮盖,避免长时间日晒导致苗木失水。

4 造林技术

4.1 林地准备 水黄皮适应性强,对林地的选择要求并不严格,沿海的丘陵地、沙质或泥质地,沿海滩涂旁都可种植。土壤ph值在5~7的环境均适宜。最适宜的土壤含水量50%~60%,富含Ca和Mg的土壤有利于水黄皮的生长[4]。

采用1年生的苗木造林,一般采用株行距2.5m×2.5m或2.5m×3m,种植密度1350~1650株/hm2;穴规格60㎝×40㎝×40cm,施放300~500g/穴的钙镁磷作为基肥。如果采用较大规格的苗木种植,或园林绿化种植大苗,穴规格一般要比容器袋大10cm以上。

4.2 造林 造林时间最好选择在春末夏初,气温回升的多雨季节。定植前将表土回填至20cm,并将表土与基肥拌匀,若是沙质地应施放每穴不少于2kg黄心客土,更好地保持水分。定植时轻轻去掉容器袋,尽量保持苗木根部土球不破损,并避免苗根与基肥直接接触而伤根,适当深栽,掌握在根际入土比原苗木深5~10cm,苗木放入穴内与地面保持垂直,培土后压紧,浇水淋透。采用大苗种植时,可适度修掉部分枝叶,还要用小木棍支撑固定,减轻主杆揺晃程度,提高成活率。

园林中的大树移植,应在移植前1~2个月提前断根,视树干径粗的大小,以树干为中心,在树干周边半径50~100cm处开挖断根,移植时截干或适当修枝,减少水分蒸发,修枝时确保切口平整,并及时保护处理好切口。

4.3 抚育 造林当年要进行2次的松土、除草,结合适量施肥,以促进其生长和尽早郁闭。造林第2年,松土、除草1次,同时施肥1次。第3年林分基本上郁闭,杂草不易生长、无需除草,同时,由于水黄皮自身具有根瘤可以开始进行固氮,满足自身的养分需求,也就不需要再进行施肥。必要时可进行适当的修枝。水黄皮可用于提取杀虫剂,目前基本无严重的病虫害。由于水黄皮易于管护,所以按一般的树木管理措施就能确保成林,无特殊的管护要求。水黄皮若作为以园林绿化和景观为主要培育目标的树林,则可应适时进行适当的修枝整型,保持较好的树冠和造型。

4.4 观测 采用高度50~80cm的水黄皮苗木种植,1年后,一般树高可达到1~1.5m,地径3cm左右,3年生的树高可长到2~2.5m,胸径达5cm左右,4年生的树高可达3.5~4.0m,胸径达6.5cm左右,冠幅达2.5~3.0m,开始开花结果。10年生的园林孤植木树高可达8.5m,胸径达14.5cm,冠幅达5.6m。

水黄皮抗风能力强。2010年9-10月,3次强台风在漳浦县登陆,其中最大风力达17级,没发现水黄皮有倒伏或大枝风折。2016年1月,漳浦县经历了百年不遇的低温冻害,最低温度在0℃以下,未发现水黄皮有冻害现象。水黄皮的落叶量大,落叶易腐烂分解,有利于改良土壤,提高土壤的保水保肥能力。水黄皮的耐荫性和天然更新能力极强,在郁闭的林分中,所有的根部伤口和残根,均会萌出新芽,长成新的植株。

自然掉落的成熟种子,只要有充足的水分,无论在林冠下或在自然环境中均会发芽成苗,形成复层林。因此,种植过水黄皮的林分及周边,只要无其它因素干扰破坏,最终都会自然形成水黄皮异龄复层林。

4.5 修枝整型 用于景观和园林绿化的水黄皮,可根据设计目的要求,进行修剪和整型,满足景观上的需要。

参考文献

[1]吕武杭,李建泽,陈波生.水黄皮的引种栽培技术试验[J].粵东林业科技,2007(2):7-9.

[2]邱风英,李志军,廖宝文.半红树植物研究现状[J].湿地科学与管理,2008,4(3):51-54.

[3]邱风英,李志军,廖宝文.半红树植物水黄皮幼苗耐盐性的研究[J].中南林业科技大学学报,2010,30(10):62-67.

[4]钟玥茜.半红树植物水黄皮(Pongamia pinnata)的生态及经济效益浅析[J].生态科学,2013,32(2):246-252.

[5]林俐玲,刘镇荣.六种海岸防风林树种之防火性研究[J].水土保持学报(台湾),2004,36(2):111-120.

[6]王亚南,刘秀卿,萧英伦.行道树水黄皮二氧化碳固定效益之研究[J].中华林学季刊(台湾),2005,38(2):151-161.

[7]韩静,王承南,廖宝文,等.半红树植物水黄皮发芽试验[J].浙江林业科技,2010,30(2):45-48.

[8]刘滨尔,廖宝文,韩静.不同基质对水黄皮和银叶树幼苗生长及生理生化指标的影响[J].安徽农业科学,2011,39(6):3449-3453.

[9]林武星,聂森,朱炜,等.水黄皮苗期生长特征和育苗技术的研究[J].防护林科技,2010,95(2):1-2. (责编:徐焕斗)