几种环境因子对白桦种子出苗率及生长量的影响

樊彦聪 ，冯树香 ,黄印冉 ，闫淑芳 ，刘易超 ，代嵩华 ，陈丽英

（1. 河北省林业和草原科学研究院，河北 石家庄050061；2.石家庄市绿缘达园林工程有限公司，河北 石家庄 050061；3.河北农业大学，河北 保定 071000；4.河北省森林城市建设技术创新中心，河北 石家庄 050061）

白桦，拉丁名（Betula platyphylla Suk.），落叶乔木，桦木科（Betulaceae），桦木属（Betula）桦木组（Sect. Betula）植物。树体高大，树皮灰白色，成层剥裂；叶厚纸质，单叶互生，叶边缘有锯齿；单性花，雌雄同株，雄花序柔软下垂；翅果小，易被风吹起[1]。白桦是东北地区主要的经济树种和景观树种，在华北地区，白桦集中分布于海拔1300～2700m 的区域，是寒温性山地森林生态系统的主要先锋树种[2]。目前，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[3]，而针对华北石家庄地区的白桦播种育苗影响的研究尚未见报道。本研究以不同播种时间、基质、光照强度、浇水量、温度为因子，开展对比试验，为白桦科学播种育苗提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

种子于2019 年4 月购买于黑龙江省哈尔滨市（45.72N，126.68E），种子干燥，未经处理，平均千粒重0.3g。

1.2 催芽处理

2019 年5 月初进行播种试验。播种前用30℃清水浸泡种子24h，后用0.5%的高锰酸钾溶液进行消毒[4]，洗净后将种子与湿沙按1∶3 比例混合，放置于20℃环境中催芽，每天喷洒水和多菌灵溶剂，当30%种子咧嘴时播种。

1.3 试验地点

该试验在河北省林业和草原科学研究院（114°28′12″E，38°08′23″N）内进行。

1.4 试验方法

1.4.1 播种时间对白桦出苗率及生长量的影响 分别于 2019 年 5 月、7 月、9 月，将白桦种子播种于河北省林业和草原科学研究院苗圃地中。于播种后1 个月（即6 月、8 月、10 月）分别统计出苗率和生长量。

1.4.2 不同环境因子对白桦播种育苗的影响 2019年 5 月，设置基质（A）、光照强度（B）、浇水次数（C）、温度（D）4 因素3 水平的L9（3×4）正交试验，具体见表1，将种子播种光照培养箱中。2019 年7 月底调查各处理的种子出苗率，2019 年9 月底，每个试验处理随机选择10 株生长正常的幼苗，调查其生长量。

表1 白桦播种育苗因素水平

1.4.3 指标测定 以单株测定值为单元，采用EXCEL、SPASS、正交助手IIV3.1 软件进行苗木生长性状的差异分析[5]。

出苗率=出土种子数/总播种种子数×100%

2 结果与分析

2.1 播种时间对白桦出苗率及生长量的影响

分别以出苗率、苗高为因变量，播种时间为自变量进行分析，结果见图1。即随着播种时间的推移，出苗率和苗高均呈现下降趋势。5 月播种苗高最高，平均达到32cm，9 月播种苗高最低，平均生长量8cm。

图1 播种时间对白桦出苗率及生长量的影响

2.2 影响白桦播种繁育出苗率效果的因素及水平

根据表2 中R 值大小，可以看出对白桦种子出苗率影响从大到小依次为光照强度（极差38.000>浇水量（极差 29.333）>温度（极差 15.333）>基质（极差 4.666）。根据x¯值，第 1 因素的第三水平（基质为：草炭土+珍珠岩+蛭石+腐熟鸡粪）的平均出苗率最高；第 2 因素第 3 水平（光照：3000Lx）平均出苗率最高；第3 因素第3 水平（每天浇3 次水）平均出苗率最高；第4 因素第2 水平（温度30℃）平均出苗率最高。结合表3 可以看出：光照强度和浇水次数在组间有显著差异，说明光照强度和浇水次数处理对白桦出苗率影响较大，而温度和基质处理对出苗率影响较小。平均出苗率最佳的组合为A3B3C3D2（基质采用草炭土+珍珠岩+蛭石+腐熟鸡粪、光照强度3000Lx、每天浇 3 次水、温度 30℃）。

表2 白桦种子出苗率正交试验结果分析

表3 白桦种子正交试验方差分析

2.3 影响白桦播种繁育生长量效果的最优因素及水平

根据表4 中R 值大小，可以看出对白桦播种苗苗高影响从大到小依次为光照强度（极差32.334>基质（极差6.667）>温度（极差5.334）>浇水次数（极差5.000）。根据值，第1 因素的第三水平（即基质为：草炭土+珍珠岩+蛭石+腐熟鸡粪）的苗高生长量最高；第2 因素第2 水平（光照：4000Lx）苗高生长量最最高；第3 因素第1 水平（每天浇1 次水）平均苗高生长量最高；第4 因素第2 水平（温度30℃）平均苗高生长量最高。结合表5 可以看出：光照强度组间有显著差异，说明不同的光照强度处理对白桦苗高生长量影响较大。平均苗高最佳的组合为A3B2C1D2（基质采用草炭土+珍珠岩+蛭石+腐熟鸡粪、光照强度 3000Lx、每天浇 1 次水、温度 30℃）。

表4 白桦播种育苗正交试验结果分析（以苗高为依据）

表5 白桦播种育苗正交试验方差分析（以苗高为依据）

3 结论与讨论

播种时间对白桦种子出苗率和生长量影响很大。最佳播种时间在5 月，播种时间越晚，出苗率和生长量越低。

在不同环境因子对白桦播种育苗的影响中，光照强度对于白桦出苗率及其后期的苗高生长量影响最大，其次为浇水次数，试验中光照在3000Lx时，出苗率最高，光照4000Lx 时，苗高生长量最高。白桦为耐寒性树种，在前期幼苗生长时，不适应强烈的光照，在温和的光照下生长最佳，若在室外播种可适当遮阴，但在后期生长过程中，需增加适量的光照，并减少浇水量。

不同温度处理对白桦出苗率和生长量影响较小，这可能与试验选择的温度梯度为适宜的播种温度区间有关；而在后期苗木生长过程中，在基质中添加腐熟鸡粪，有利于播种苗木的后期生长。

综合2 个试验，得到既有利于白桦播种出苗，同时有助于苗高生长的最佳处理为：选用草炭土、珍珠岩、蛭石、腐熟鸡粪混合的基质；出苗期适度遮荫，保证充足的水分；苗高生长期保证充足的光照与适当的水分。

当前国内外对于白桦播种繁殖技术的研究，大多集中在田间管理方面，仅有少部分对于播种时间和圃地选择进行了概述。例如，高思研究发现，白桦一般选在4 月下旬、15℃以上时段播种，出芽率最高[6]；荆晓清等研究发现白桦夏播最佳的遮阳方式为架式遮阳网[7]；毛彦新等发现白桦种子的发芽最适温度是25～28℃[8]，这与试验结果一致。

综上所述，本试验从播种时间、基质、光照强度、浇水次数、温度等因素对白桦种子出苗率、生长量影响进行了探讨，最后提炼出白桦最佳的播种环境，以期为当前白桦播种育苗提供理论与技术参考。