辽东山区白桦种子催芽处理与播种覆盖的研究
2019-09-10韩友志赵宏波
韩友志 赵宏波
摘要: 分析不同种子催芽方法与播种覆盖方式对辽东山区白桦种子生长及苗木质量的影响,试验结果表明,不同催芽方法对白桦种子发芽率、出苗率和保存率的影响不同,混雪埋藏(68.05%,53.07%和50.23%)>混沙埋藏(53.48%,41.03%和39.73%)>混雪窖藏(52.64%,40.45%和39.05%)>混沙窖藏(45.65%,34.59%和31.24%)>CK未处理(35.72%,22.89%和16.35%),稻草覆盖方式优于锯末+河沙覆盖和松针覆盖方式,综合采用混雪埋藏种子和稻草覆盖方式效果最佳。
关键词: 辽东山区; 白桦; 催芽处理; 播种覆盖
中图分类号: S 792. 153, S 722. 1 + 4 文献标识码: A 文章编号:1001 - 9499(2019)06 - 0001 - 04
白桦(Betula platyphylla) ,桦木科桦木属落叶乔木,是喜光、耐寒、耐贫瘠的阳性树种,生长速度较快,是辽宁省东部山区次生林的先锋树种,是林区更新、营造纯林和针阔混交林的重要树种,也是用于造纸、胶合板材和家具制造的速生丰产树种[ 1 ]。目前,关于白桦育苗技术的报道多为常规育苗[ 2 , 3 ]、种子诱变[ 4 ]、容器育苗[ 5 - 7 ]、种源研究[ 8 ]和扦插与杂交育苗[ 9 - 10 ]等方面。在影响白桦播种育苗众多因素中,仅见播种育苗方法、施肥种类、覆土厚度和播种量,以及催芽时间和保留密度等方面的报道[ 11 - 23 ],而针对辽东山区白桦播种育苗影响的研究尚未见报道。本研究通过不同种子催芽处理方法和播种覆盖方式对比试验,为白桦科学育苗提供理论依据。
1 试验地概况
试验地位于辽宁省清原县英额门镇(地理坐标42°10′N,125°05′E),温带大陆性季风气候,年平均气温5 ℃,年平均降水量850 mm,全年无霜期120~140天[ 12 ]。地形以山地为主,海拔310 m。试验地土壤为中性壤土,地势平坦,排灌方便。
2 试验材料与方法
2. 1 试验材料
2017年8月中旬至9月上旬,以试验地25年以上的优良白桦单株为采种母树,大量采集黄褐色、可用手捻散的果穗,取得的种子平均千粒重0.318g,含水量为9.51%,采集后置于阴凉通风处风干,风干后贮藏于通风、干燥、避光处,用于实施混雪、混沙储藏试验。试验工具为培养皿、恒温恒湿培养箱、0.5%高锰酸钾溶液等。
2. 2 试验方法
2. 2. 1 种子催芽方法试验
2017年秋季,采用混沙埋藏和窖藏方法处理采集到的白桦种子,同年冬季,采用混雪埋藏和窖藏方法处理,具体方法如下:
混雪埋藏:在辽东山区土壤结冻前,在高处挖深1 m、宽1.5 m的长坑,坑长根据种子量确定。12月初,坑底填0.5 m厚积雪。用0.5%高锰酸钾溶液浸种30 min,洗净后再用清水浸种24 h。按1份湿种子与3份积雪比例混合,堆放到坑内雪上,再覆0.2 m厚积雪,表面加覆盖物,埋藏150天。
混沙埋藏:埋藏坑准备方法同混雪埋藏。以0.5%高锰酸钾溶液浸細河沙1 h,后用清水洗净,含水量60%为宜。12月初,坑底填0.3 m厚消毒后湿河沙,用0.5%高锰酸钾溶液浸种30 min,洗净后再用清水浸种24 h。按1份湿种子与3份湿沙比例混合,堆放到坑内,再覆0.2 m厚湿沙,表面加覆盖物,埋藏150天。
混雪窖藏和混沙窖藏的种子处理方法与混雪、混沙埋藏相同,处理后存放在±5 ℃的冷窖中。
2018年5月,进行种子发芽率试验,在每个催芽方法处理中随机抽取300粒饱满种子,合计1 200粒,放在垫有滤纸的培养皿中,上盖滤纸保湿,置于恒温恒湿培养箱中进行催芽处理,温度15~
25℃,处理25天后播种。播种采用床面撒播方式,随机选取3 m2苗床,均匀播种,播种密度200粒/m2。每个处理设3次重复,每个重复200粒,以同一批干种子为对照(CK),测定并对比种子发芽率。秋季苗木落叶后,调查1年生苗木保存情况,测定并对比出苗率和保存率。
2. 2. 2 播种覆盖方式试验
在播种镇压的苗床上,加盖覆盖物能提高苗床夜间温度并保湿,有利于种子发芽。2018年5月,采用完全随机区组设计,取600粒饱满的混雪埋藏种子,播种200粒/m2,3次重复,采用锯末+河沙、松针和稻草3种覆物,每个覆盖方式随机抽取5 m苗床,以未覆盖处理为对照(CK),对比不同播种覆盖方式对白桦苗木生长的影响。具体操作方法是:(1)锯末+河沙覆盖是在苗床播种镇压后,在苗床表面覆盖3 mm锯末并镇压,然后筛取2 mm厚细河沙并镇压。(2)松针覆盖是在播种镇压后,在苗床表面均匀撒上一层1~3 mm松针并略微镇压。(3)稻草覆盖是在播种镇压后,在苗床表面均匀铺一层1 cm厚稻草,以刚刚不见表层土为宜。(4)秋季苗木落叶后,测量1年生白桦的苗高、地径、主根长和侧根数量。
3 结果与分析
3. 1 不同催芽处理方法对白桦种子发芽率的影响
由不同催芽处理的白桦种子发芽率、出苗率和保存率(表1)可以看出:(1)在发芽率方面,混雪埋藏(68.05±0.39%)>混沙埋藏(53.48±0.62%)>混雪窖藏(52.64±0.47%)>混沙窖藏(45.65±0.61%)>CK(35.72±0.63%);(2)在出苗率方面,混雪埋藏(53.07±0.52%)>混沙埋藏(41.03±0.62%)>混雪窖藏(40.45±0.58%)>混沙窖藏(34.59±0.44%)>CK(22.89±0.52%);(3)在保存率方面,混雪埋藏(50.03±0.81%)>混沙埋藏(39.73±0.95%)>混雪窖藏(39.05±0.76%)>混沙窖藏(31.24±0.42%)>CK(16.35±0.55%)。方差分析结果表明:(1)混雪埋藏处理种子的发芽率明显高于其他处理和对照,混沙埋藏处理种子的发芽率与混雪窖藏无显著差异,混沙埋藏和混雪窖藏处理种子的发芽率均高于混沙窖藏和对照。(2)混雪埋藏处理种子的出苗率为53.07%,保存率为50.23%,均极显著高于其他处理和对照;混沙埋藏和混雪窖藏处理种子出苗率差异不显著,但显著高于混沙窖藏和对照。可见,混雪埋藏白桦种子的发芽率、出苗率和保存率最好,各处理的表现均明显好于对照未处理种子。
3. 2 不同播种覆盖方式对白桦苗木生长的影响
由不同播种覆盖方式的白桦苗木生长情况(表2)可以看出:(1)在出苗率方面,稻草覆盖(53%)>锯末+河沙覆盖(45%)>松针覆盖(38%)>CK(13%)。(2)在平均地径和平均苗高方面,稻草覆盖(0.53 cm,0.86 cm)>锯末+河沙覆盖(0.48 cm,0.82 cm)>松针覆盖(0.46 cm,0.63 cm)>CK(0.38 cm,0.58 cm)。(3)在主根长和侧根数量方面,稻草覆盖(13.6 cm,11条)>锯末+河沙覆盖(12.7 cm,8条)>松针覆盖(11.3 cm,7条)>CK(10.1 cm,5条)。方差分析结果表明:(1)不同覆盖方式对白桦幼苗的平均地径和平均苗高影响均达到极显著水平。(2)在苗高方面,锯末+河沙覆盖、稻草覆盖与CK,松针覆盖与CK均有极显著差异,而锯末+河沙覆盖与稻草覆盖的差异不显著。可见,不同覆盖方式对白桦苗高生长有很大影响。(3)在地径方面,稻草覆盖较其他2种覆盖方式差异极显著,锯末+河沙覆盖与松针覆盖差异不显著,这说明不同覆盖方式对白桦播种地径生长有很大影响。综合平均地径、平均苗高、出苗率和苗根形态等因素,最佳覆盖方式为稻草覆盖。
4 结论与讨论
4. 1 在辽东山区,混雪埋藏处理的白桦种子发芽率、出苗率和保存率影响好于其他处理,且差异显著。这是由于混雪埋藏种子处在地表下0.5 m处,温度与外界天气温度基本一致,属于低温变温处理种子,效果好于混雪窖藏的恒温处理。混沙埋藏效果好于混沙窖藏,与混雪窖藏处理效果相近。
4. 2 在播种覆盖方式试验中,稻草覆盖处理的各项指标明显好于其他处理,播种出苗率达到53%,平均苗高和平均地径分别达到0.86 cm和0.53 cm,主根长13.6 cm,侧根11条,出苗快而整齐,生长迅速且长势好。分析原因,这与稻草覆盖保湿遮阴和夜间保温效果好有很大关系,且部分稻草随降雨和喷灌自然贴于地表,腐烂后为苗木生长提供了更充足的养分。锯末+河沙覆盖、松针覆盖处理的出苗率略差,这与其保湿遮荫和夜间保温效果差有关。松针覆盖处理的平均苗高和平均地径数值较小,这可能与松针油脂含量高有关,具体原因有待进一步研究。
参考文献
[1] 韩友志, 邢兆凯, 顾宇书, 等. 辽东山区白桦种子混雪催芽及播种育苗密度研究[J]. 林业实用技术, 2013(3): 22 - 24.
[2] 李延生. 辽宁树木志[M]. 中国林业出版社, 1990.
[3] 朱丹, 朱宸忠. 小陇山林区白桦育苗技术及应用[J]. 现代园艺, 2019(8): 28 - 29.
[4] 于安明, 黄旭, 王宝臣. 白桦育苗技术[J]. 綠色科技,2012(6): 103 - 104.
[5] 安佰义, 丁晓丽, 吴双, 等. 诱变白桦种子发芽的条件筛选[J]. 分子植物育种, 2019, 17(N): 1 - 11.
[6] 贾斌英, 徐惠德, 刘桂丰, 等. 白桦容器育苗的适宜基质筛选[J]. 东北林业大学学报, 2009, 37(11): 64 - 67.
[7] 李贵雨, 卫星, 汤园园, 等. 白桦不同轻基质容器苗生长及养分分析[J]. 林业科学, 2016(7): 30 - 37.
[8] 王书. 白桦温室容器育苗技术要点[J]. 内蒙古林业,2015(5): 27.
[9] 朱翔, 刘桂丰, 杨传平, 等. 白桦种源区划及优良种源的初步选择[J]. 东北林业大学学报, 2001, 29(1): 11 - 14.
[10] 詹亚光, 李景云, 刘吉春, 等. 白桦嫩枝扦插繁殖技术的研究[J]. 东北林业大学学报, 1994, 22(2): 6 - 10.
[11] 李开隆, 姜静, 姜莹, 等. 白桦5×5完全双列杂交种苗性状的遗传效应分析[J]. 北京林业大学, 2006, 28(4): 82 - 87.
[12] 孙志刚, 王华峰, 刘艳红. 白桦育苗关键技术[J]. 黑龙江生态工程职业学院学报, 2007, 20(3): 47 - 48.
[13] 韩友志, 邢兆凯, 顾宇书, 等. 浑河上游白桦冷杉等4种林分枯落物储量及持水特性[J]. 东北林业大学学报, 2011(11): 15 - 18.
[14] 丁壮, 陈立新. 天然次生白桦林和蒙古栎林土壤碳密度分析[J]. 森林工程, 2018, 34(04): 7 - 14.
[15] 毛世新, 韩美娜, 庞菲, 等. 白桦育苗及抚育管理措施[J].内蒙古林业调查设计, 2018, 41(01): 13 - 14.
[16] 苏廷. 白桦育苗基质筛选研究[J]. 河北林业科技, 2017(03): 6 - 7.
[17] 马学发, 孙志虎, 刘彤. 不同形态氮素比例对白桦幼苗生长影响的研究[J]. 森林工程, 2017, 33(02): 1 - 4.
[18] 谭海燕. 基于白桦生态特性论述其播种育苗技术[J]. 北京农业, 2015(33): 88 - 89.
[19] 遲守亮, 田年军, 张龙. 农田地白桦播种育苗技术[J]. 中国林副特产, 2015(05): 63 - 64.
[20] 郝龙飞, 刘婷岩, 张连飞, 等. 氮素指数施肥对白桦播种苗养分承载和光合作用的影响[J]. 北京林业大学学报, 2014, 36(06): 17 - 23.
[21] 武焕亭, 闫金华, 陈伟嘉, 等. 北京市延庆县白桦容器育苗技术及试验初探[J]. 林业实用技术, 2012(02): 25 - 26.
[22] 刘金义, 顾宇书, 韩友志, 等. 辽东山区白桦种子山地播种育苗技术[J]. 内蒙古林业调查设计, 2011, 34(05): 70 - 71.
[23] 荆晓清, 孙忠良, 徐鸿涛, 等. 白桦播种育苗试验[J]. 防护林科技, 2007(05): 33 + 36.
第1作者简介: 韩友志(1975-), 男, 教授、 研究员级高级工程师, 主要从事森林培育和森林生态方面的研究。
收稿日期: 2019 - 09 - 28
(责任编辑: 王 岩)
Study on the Germination Promotion and Sowing Covering of Betula platyphylla Seeds in Eastern Mountainous of Liaoning Province
HAN Youzhi
(Liaoning Provincial Academy of Forestry Science, Shenyang 110032)
Abstract The results of comparative experiment on germination method and coverage of white birch in Liaodong mountainous area showed that different germination treatment methods had different effects on germination rate, emergence rate and preservation rate of Betula platyphylla, and mixed snow burial (68.05%, 53.07% and 50.23%)>mixed Sand burial (53.48%, 41.03% and 39.73%)> mixed snow storage (52.64%, 40.45% and 39.05%)> mixed sand storage (45.65%, 34.59% and 31.24%)> CK untreated (35.72%, 22.89%) And 16.35%). Straw cover is better than sawdust + river sand cover and pine needle cover. The seed dressing rate of mixed snow burial seeds is 53%, the average seedling height and average ground diameter are 0.86cm and 0.53 cm respectively, the main root length is 13.6 cm, and the lateral roots are 11 trees. Buried for 150 days and sowing straw cover, the seedlings are quick and tidy, growing rapidly and growing well.
Key words Eastern mountainous of Liaoning province; Betula platyphylla; Fertilizing method; Seedling raising