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贵州大沙河濒危植物银杉实生播种繁育技术初探

2023-01-11高超杨瑞冯育才勾伟王尤

种子科技 2022年12期
关键词:大沙河苗床苗木

龙 莉,高超*,杨瑞,冯育才,勾伟,王尤

(1.贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心,贵州 贵阳 550025;2.贵州大学林学院,贵州 贵阳 550025;3.贵州大沙河国家级自然保护区管理局,贵州 遵义 563500)

银杉(Cathaya argyrophylla)为松科(Pinaceae)银杉属(Cathaya Chun et Kuang)植物,是我国特有的珍稀濒危树种,受国家一级保护[1]。银杉在第四纪冰川的袭击下几乎绝迹,目前仅零星分布在我国亚热带山地的部分山区中,在广西、湖南、四川和贵州等地形成大娄山、越城岭、大瑶山和八面山等分布区[2]。银杉资源量十分有限,即使在每个分布区银杉数量也较少,其在分布区内呈岛屿状间断分布,形成11 个群落类型[3]。银杉是我国特有的孑遗植物,在植物分类、古生物、古气候、古地质和古生态等方面具有极其重要的科学价值,是需要优先开展保护的濒危植物[4]。

1980 年贵州农学院林学系、贵州省林勘院、道真县林业局在贵州大沙河地区发现了稀有濒危树种银杉[5]。与其他天然分布区相比,大沙河林区银杉种植数量较多、分布面较广、生长较快[6],因此科研及保护的价值较大。近年来,由于人类活动、全球气候变暖、松材线虫害及自身生物学特性等因素的影响[7],再加上银杉分布狭窄,个体数量少,更新比较困难,难以扭转其濒危的处境。基于此,应大批繁殖贵州大沙河濒危植物银杉。银杉的无性繁殖极其困难,银杉实生播种繁育虽然存在一定的困难,却是目前唯一可行的繁殖策略[8]。目前关于银杉实生播种繁育技术鲜见报道。文章对大沙河银杉实生播种繁育技术进行总结,以合理实施贵州大沙河濒危植物银杉繁育工作。银杉造林质量受播种育苗因素的直接影响,因此规范、科学地开展银杉播种育苗工作,能够提升苗木培育质量和造林效果。

1 银杉生物生态学特性

银杉对立地条件要求不严,少数银杉生长在山腰、山坡中部或谷地,大多数银杉生长在狭窄、陡峻的山脊、山顶。银杉为阳性树种,在郁闭度较大的林分中,银杉幼苗长势衰弱;在郁闭度较小的林分中,银杉能长成大树。银杉具有喜光、喜雾、耐寒、耐旱、耐土壤瘠薄和抗风等特性。银杉为乔木,树高可达20 m,胸径在40 cm 以上。树皮呈暗灰色,老时则裂成不规则的薄片,一年生枝呈黄褐色,密被灰黄色短柔毛,二年生枝呈深黄色。叶为近条形,稍隆起,顶端具近圆形、圆形或近四方状的叶痕,叶螺旋状着生,成辐射伸展,在枝节间的上端排列紧密,呈簇生状,在其之下侧疏散生长,长4~6 cm,宽2.5~3 mm,边缘微反卷,在横切面上其两端为圆形,下面有气孔带,每个气孔带有11~17 行气孔。开放前的雌球花为长椭圆状卵圆形,盛开的雄球花为穗状圆柱形。球果成熟前为绿色,成熟为暗褐色,长3~5 cm,直径1.5~3 cm,种鳞13~16 枚。种子略扁,斜倒卵圆形,基部尖,长5~6 mm,直径3~4 mm,橄榄绿带墨绿色,有不规则的浅色斑纹,种翅膜质,黄褐色,呈不对称的长椭圆形或椭圆状倒卵形,长10~15 mm,宽4~6 mm。

2 播种育苗的前期准备

2.1 球果的采集与种子的处理

9 月下旬至10 月中旬在保护区内阳溪镇四坪村水井湾、沙凼、甑子岩、指姆山、狮子岭、吴家咀、石香炉、楔石岩,选择无病虫害、生长健壮的母树,采集成熟的球果。当银杉的外果皮由黄绿色转为黄褐色或者红褐色,并伴随果皮少量开裂露出种子时,说明种子达到成熟状态,此时为银杉果实采收的适宜时间。过早采收会因其成熟度不够影响发芽率,过晚采收会因球果自然开裂种子掉落或动物取食使种子数量减少。采种时不能直接捡地下的种子,脱落的种子可能会有发芽率不高、携带病虫害的问题。完成采集工序后,需要将球果放于通风处阴干,不能直接暴晒或烘烤,待种子脱落后,搓去种翅。沙藏种子前需要检测种子质量,清除个小、杂籽、空壳、发霉和虫伤的种子,贮藏符合标准的银杉种子[9-10]。

采种后种子的贮藏方式对种子品质、发芽率影响较大,银杉种子贮藏方式可选择沙藏。将河沙用流水漂洗,沥干水分,使其湿度达到40%左右,判断标准为手握沙即成团且不出水、落地沙即散的状态。将河沙与银杉种子按3∶1 的比例层积堆放,银杉种子厚度应为3 cm,要将银杉种子全部埋藏在湿沙子内[11]。贮藏期间要经常观察种子,当沙子过干时,及时补充水分并捡出霉烂的种子。前期试验证明,银杉种子沙藏后发芽率达75%以上。

在播种前需对银杉种子进行催芽处理。将沙藏的种子取出后,用5 g/L 的高锰酸钾溶液浸种2 h,清水洗净,等其自然风干后用清水浸种24 h,最后用含量为30 mg/L 的GGR 溶液浸种3 h,此时催芽过程结束。值得注意的是,在催芽过程中保持适宜的温度和湿度,要用温水喷洒种子,及时清理发霉的银杉种子。当有30%以上的银杉种子露白时便可进行播种。

2.2 育苗地点的选择

银杉生长缓慢,是一种喜温喜湿、怕风怕旱的树种。选择苗圃地应为阴坡。土壤应选择弱酸性、富含有机质的黄壤土或黄棕壤土。选择交通方便的地方,有利于苗木生长与出圃。基于此,贵州道真县大沙河保护区育苗地点应选择在银杉分布地点楔石岩。育苗地属中亚热带山地气候,年均温为11.2 ℃、年积温为3 284.4 ℃,无霜期为248 d,年降水量为1 255.2 mm。

2.3 整地作床

应在播种前一年的11 月对苗圃地进行整地,主要目的是把土壤整平耙细。整地要将土质耙松,清理土壤中的石块、杂草。完成整地后,为确保种子和苗木不受病虫害的侵害和苗木能够正常生长,需要用2%硫酸亚铁溶液对土壤进行消毒,同时需施基肥,基肥一般选择复合肥。完成以上步骤后便可进行作床。银杉应选择高床育苗以防积水,苗床应做成高15 cm、宽100 cm、步道为45 cm[12]。

3 播种技术及要求

银杉应在每年春天的3 月中上旬进行播种,同时进行银杉种子催芽,但种子发芽有先后顺序,应先将露白的种子进行播种,仍处于休眠的种子继续催芽。银杉播种方式采用点播,点播不仅能够合理控制银杉苗木的间距与数量,提高银杉幼苗的成活率,还能节约种子与空间。

播种先应在苗床上开沟,沟深3~5 cm、宽15~20 cm、沟间距30 cm。开沟后在沟内浇足底水,确保土壤湿度适宜,以防止出现干旱、缺水等情况。然后用0.3%高锰酸钾溶液与3%甲拌磷颗粒剂喷洒于沟内防治病虫害。当沟内水下渗后便可点播银杉种子,在沟的两侧进行点播银杉种子2~3 粒/穴,间距8 cm。点播结束后,为防止苗床表面易形成硬壳或出苗困难,需在苗床表面明水全部渗下后才能在种子上面覆盖一层煤灰过细筛的灰分土[13],防止种子发芽、成苗过程中因失水而死亡。湿润的灰分土能够保持种子生长过程中所需的湿度。再覆盖1~1.5 cm 的厚土壤,将土壤耙平按压即可。

4 播种后技术要点

4.1 育苗管理

播种期至出苗期,要预防麻雀等鸟类为害种子,可采用人工驱赶法。对苗床进行保温保湿工作,苗床缺水直观表现在苗床表土,这时可在早上或者晴天的下午用花洒对苗床进行补水,否则将会影响出苗。银杉种子将在播种30 d 后出土发芽,银杉幼苗根须少,易失水,所以要及时进行补水、松土、除草工作。银杉幼苗出土15 d 后要严格控制好浇水量,只需让土壤保持湿润即可,浇水不宜过多,以免造成银杉烂根。点播容易出现缺行、断垄、缺苗的现象,要进行间苗与补苗工作。补苗时应遵循间弱留强、间密补稀的原则,带土移栽补植。6—8 月为银杉苗木快速生长期,要及时追施复合肥,施肥采取少量多次的原则。8 月下旬后处于缓慢生长时期,银杉体内水分逐渐下降,生长力逐渐减弱。这个阶段要停止施肥、松土等工作,并做好银杉越冬的准备工作。

4.2 病虫害防治

当水分充足、温度适宜时,田间易滋生杂草,苗木易发生病虫害。银杉苗圃常见的病虫害有苗木茎腐病和地下害虫,这些病虫害对银杉幼苗的正常生长造成极大的威胁。因此,保护区管理人员应深入开展病虫害防控工作,最大程度控制病虫害,保证银杉正常生长。播种前应对种子质量进行严格把关,去除携带病虫害的银杉种子,在整地时应翻土晒土,利用紫外线消灭致病菌。有机肥是银杉茎腐病发生的重要因素,所以在银杉日常施肥中避免使用有机肥,尽量使用复合肥。当银杉发生茎腐病时,应及时清除杂草,每隔10 d 喷洒1次2%硫酸亚铁溶液。要彻底拔除苗床内的病株,避免病菌向其他植株蔓延和传播。发现地下虫害时用90%敌百虫1 000 倍液拌毒饵进行诱杀,当地下虫害发生较为严重时,采用有机磷农药对苗床喷药防治,使药液从苗床表面向幼苗根部有效渗透,从而有效杀灭地下害虫。

4.3 苗木移植

银杉苗木培育需要3~5 年的时间,需要移栽几次。不同批种子分批播种或同批种子同时播种,苗木破土的时间不一致,导致长出的银杉苗高、地径不一致,因此要对银杉苗木进行移栽。银杉幼苗前3 年生长缓慢,当年生或两年生苗都不适宜造林绿化,所以苗木至少为3 年生苗。银杉苗木移植在每年3 月初至4 月下旬比较适合,该时期苗木生长旺盛,气温和降水量都比较适宜。

移植银杉苗主要步骤包括起苗、苗木运输、苗木定植。银杉起苗前一定要灌足底水,尽量保证根系完整,避免根部水分流失,以免影响银杉后续生长。起苗时间应选择在早上或阴天进行,且起苗时间不应太久。为减少水分流失,可用蘸水的泥土护住根部[14]。在苗木运输过程中要轻拿轻放,做好银杉根部的保护工作,避免在这个过程中对苗木、根部造成破坏,保证根部一直处于湿润状态。银杉移栽间距应在50 cm 左右,加强移植后的各项管理,如肥水、间作、修剪整形等,确保苗木正常生长。移植后要对苗木做好加固处理,避免苗木倾斜、被吹倒,以期培育出一定高度和粗度的优质苗木。

5 结束语

道真县大沙河保护区是我国现存银杉分布数量最大的国家级自然保护区。从国家政策和苗木行业的发展趋势来看,银杉不仅在家具用材、城市园林绿化、生态建设、水土保持等方面呈现出优势,还能在生态扶贫工作中贡献力量[15]。

种植银杉可以走出一条既要“青山绿水”又要“金山银山”的生态扶贫新路子。银杉被赋予新时代的使命,具有更加广阔的发展前景。任何树种播种繁育技术都应顺应该树种的生物习性、科学管理育苗。在银杉苗木繁殖过程中,需重视银杉播种育苗的前期准备、播种育苗技术要点、苗期管理措施以及苗木移植技术等方面的规范化,为银杉苗木培育及移植造林营造良好的环境,促使银杉幼苗健康生长。

银杉是一种喜温喜湿、怕风怕旱的树种,银杉的有性生殖周期较长,从胚珠原基形成到种子成熟要历时31 个月,经历两次越冬、两次休眠,其中传粉—受精—胚胎发育经历17 个月,胚珠败育率极高,生殖效率、结果、结实率极低,这些因素导致银杉繁育难度较大。针对这种情况,工作人员需积极创新银杉的催芽与育苗技术,持续提高种子发芽率,改善幼苗生长势头,促进银杉保护工作的顺利进行。

银杉实生播种繁育技术可以提高银杉的成活率,植物组织培养和扦插育苗可保持银杉的优良品质,是提高苗木品质的有效途径。银杉植物组织培养、扦插育苗未见成功的报道,应加大繁育技术的研究力度,尽快突破银杉繁育技术瓶颈,为规模化种植提供更多、更好的优质银杉种苗。

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