影响火力楠采穗圃穗条产量的关键因子分析
2021-04-21林能庆邹秉章林景泉熊玉祯洪永辉
林能庆,邹秉章,林景泉,熊玉祯,洪永辉
(1.上杭白砂国有林场,福建 龙岩 364200;2.龙岩市林业种苗站,福建 龙岩 364000)
火力楠(Micheliamacclurei)是木兰科(Dagnoliaceae)含笑属(Michelia)速生常绿阔叶珍贵树种,具有适应性强、生长快、用途广、耐寒性强、改土效果好的特性,在我国南方地区广为栽植。其树干通直、冠型宽阔、树姿圆伞形、花朵洁白优美并有浓郁香气、木材结构细致、纹理通直且具香味,是用途广泛的优良材种,也是优良木本花卉、园林风景树和行道树及速生珍贵防火树种[1-2],其叶、花、果实、种子所提炼精油广泛用于多种行业。火力楠与杉木、马尾松针叶树种混交结果表明,混交林与纯林相比具有良好的土壤改良和培肥作用[3-4]。目前国内外对火力楠研究主要集中在生物学特性、木材性质、养分循环、种苗、栽培技术、用途等方面[5],其中实生苗培育与造林技术已基本成熟,但推广力度不大,关键是种子产量低,可供采种的母树较少。火力楠采穗圃建圃材料来源于优树或优良无性系,是为提供遗传品种优良的半木质化嫩枝、根而建立的良种繁育的场所。营建采穗圃可解决种子园良种不足的问题,且具有成本低、经营技术易掌握等优点。为此,笔者开展了火力楠优树选择及采穗圃营建技术研究。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于福建省上杭白砂国有林场梧田苗圃,东经116°36′,北纬25°08′,海拔476 m;年均气温19.9 ℃,年降雨量1 605.4 mm,无霜期301 d,年均相对湿度77%。按照培育大田苗技术要求进行犁田深翻施基肥,圃地整畦,宽1.0~1.2 m,畦间开沟,深0.25~0.30 m。
1.2 试验方法
同时分别设立三角形、大正方形、方形三种不同配置的试验,每年2次铲除杂草、清沟排水等常规抚育管理。试验材料是上杭白砂林场所选的12株优树培育的良种容器苗[2-3]。待次年苗木生长至苗高70 cm左右、形成3轮枝叶或侧枝时进行定植母株的修剪矮化[4]。修剪矮化的高度应根据苗木分枝或叶的位置,确保修剪矮化后每株持有1轮以上的侧枝,不得出现光杆现象。2020年6月按随机区组设计方式开展矮化试验,按杆高度分为低、中、高3种处理,截杆时间2021年3月,苗龄2 a。处理A为低柱截杆,将苗木在30~39 cm苗高处截杆,保留最下一轮侧枝;处理B为中柱截杆,将苗木在40~49 cm苗高处截杆,保留1~2轮侧枝;处理C为高柱截杆,将苗木在50 cm以上苗高处截杆,保留2轮以上侧枝。处理D为对照,不修剪。每个小区2 m2,小区4~5株,重复4次。设置标准地调查不同处理的苗木生长势。处理E:三角形排列,株距0.7 m;处理F:大正方形排列,株距0.8 m、中间种植1株;处理G:方形排列,株距0.6 m。标准地内根据苗木生长势分别进行不同高度矮化处理。以平均值进行统计分析。
1.3 调查与统计
2021年8月对每个小区进行全面调查,测试有效芽数及主干上着生的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级及以上侧枝数、抽梢长度等[4]。采用EXCEL和黄少伟主编的 SAS 统计软件进行相关性分析和主分量分析[5]。
2 结果与分析
2.1 不同矮化处理区组苗木生长表现
采穗圃主要提供扦插和嫁接生产材料,其营建技术直接影响穗条产量和质量。穗条质量对无性系苗木质量与大小起到决定性影响,直接影响良种壮苗的数量。如果采穗母株质量好,且所产生半木质化穗条较粗壮,其扦插成活和嫁接率相应提高。研究发现,不同矮化处理的采穗圃苗木生长差异不显著。不同处理的平均苗高2 m,变异系数14.8%,排序为C>B>A>D;平均地径3.03 cm,变异系数17%,排序为C>A>B>D,表明截杆处理均不同程度促进了苗高、地径的生长,从而促进了主干抽梢的生长。不截杆处理苗木,当年苗高生长明显高于其它,但次年低于其它。方差分析表明,不同高度矮化促萌及对照间的苗高、地径、Ⅰ、Ⅱ级侧枝数和主干抽梢生长差异不显著,影响较低,但对地径的影响较大(表1)。
表1 不同矮化处理的火力楠采穗圃母株生长差异
2.2 不同配置及矮化技术对苗木生长表现
三种配置方法根据苗木单株侧枝生长表现,分别采用0、30~39 cm、40~49 cm、>50 cm等不同高度截杆。研究发现水肥管理合理能直接提高苗木生长质量,密度越低,采穗母株苗木生长越好,其中三角形的E处理密度较高,大正方形的F处理其次,最低是方形的G处理。低密度且对母株不截杆并采取常规采穗或截杆高度越高,均能促使II级侧枝的生长发育,形成最多萌芽,而大正方形配置的F处理密度产量最低,分析其原因是树冠之间会产生重叠,造成II级萌芽个数降低(表2)。
表2 不同配置及矮化处理对火力楠采穗圃母株生长差异分析
2.3 不同高度截杆对侧枝和萌芽个数的影响
营建采穗圃的目的是为扦插和嫁接等无性繁殖提供优质穗条。为此,林场开展了火力楠扦插试验,分别从各轮盘枝采集Ⅰ、Ⅱ级半木质化侧枝,将侧枝修剪成顶芽和中间带2芽的10 cm长的穗条进行扦插,成活率较高的均是半木质化的带2芽的嫩枝。因此要培育高产采穗圃需提高采穗母株每个轮盘枝的侧枝数和萌芽数。从不同高度截杆对火力楠侧枝和萌芽数量的影响分析结果可以看出,不截杆对照处理的母株所产生的侧枝和单株最多,其中一个未经矮化的母株侧枝可达192条、萌芽数达476个。说明火力楠萌芽能力极强,苗木在采穗时会促进母株产生新梢和分化,通过合理水肥管理均能获较高穗条。
2.4 不同密度苗木质量与侧枝、萌芽等相关距阵
调查发现,不同密度苗木不同矮化处理各性状指标变异系数相差较大,其性状指标排序为X3>X9>X7>X8>X4>X6>X12>X13>X11>X10>X2>X5>X1。变异系数最大的是截杆高度,最小的后三位是苗高、次年抽梢和地径,说明母株的矮化处理不会影响苗木的生长。而当年I级和II级侧枝及萌芽个数等变异系数较大,开展相关分析能明确分析出影响穗条产量的关键因子。
相关矩阵分析可知X1与X4、X5、X6、X7、X9呈显著相关,说明苗高生长直接影响主干抽梢长度、第1年Ⅰ级、Ⅱ级侧枝和Ⅱ级芽的生长。X2与X1、X7、X9呈极显著相关,与X3呈显著相关,与其它性状指标无相关,表明采穗母树树体矮化高度会影响地径生长;母株地径直接影响苗高和当年第二轮侧枝的萌发,苗木地径越粗,其侧枝和萌条越好,所生产的穗条越优。X4与X6,X6与X7,X7与X9,X10与X12,X11与X13均呈极显著相关,表明侧枝的生长情况也直接影响萌芽个数。树体矮化高度仅与地径呈显著相关,与其它性状指标均无相关,说明火力楠树体矮化不会促使萌芽增多(表3)。综合采穗圃母树生长分析可知,各性状指标差异较大,变异系数18.02%~93.47%,且地径与当年第二侧枝及萌芽数极显著相关。由于各性状指标可能存在重叠信息,故开展主成分分析来判断影响采穗圃萌芽数的主要因子。
表3 火力楠不同密度苗木质量与侧枝、萌芽等相关矩阵
2.5 采穗圃母树各性状指标的主成分分析
采用多性状指标开展采穗圃苗木萌芽能力评价,所反映的信息可能会重迭,而主分量分析能准确地判断各性状的影响因子。主分量分析重要值为X9>X7>X1>X8>X4>X5>X3>X11>X6>X2>X10>X12。特征值最大的是当年Ⅱ级侧枝的萌芽个数,其次是Ⅱ级侧枝数,第三是苗高,表明要培育高产火力楠采穗圃,当年轮盘枝中重点要培育粗壮的侧枝,能够迅速提高萌芽个数。
表4 火力楠采穗圃各性状指标主分量分析
3 结果与讨论
采穗圃的营建技术直接影响采收的穗条产量和质量。研究表明,不同矮化处理的火力楠采穗圃苗木生长差异不显著,而影响火力楠穗条产量的关键是培养火力楠第一轮盘枝Ⅱ级侧枝;密度和截杆等技术不同程度影响火力楠穗条产量,但影响因子较低;要营建高产稳产的火力楠采穗圃,应选择苗木粗壮的优良无性系苗,采用三角形高密度配置,并对树冠采用低强度修剪,能迅速提高火力楠穗条产量。