大兴安岭生态修复中种苗培育关键技术
2023-12-20李万发
李万发
(大兴安岭林业集团韩家园林业局生态修复管理科,黑龙江大兴安岭 165126)
大兴安岭是我国重要的森林生态系统之一,也是我国北方重要的生态屏障和生物多样性保护区[1]。然而,长期以来的过度开发和滥伐,导致该地区的生态环境遭受了严重破坏。为了逐步恢复和改善大兴安岭的生态环境,当务之急是开展生态修复工作。在大兴安岭生态修复中,有效的种苗培育技术与策略,将直接影响大兴安岭生态修复的成效和可持续发展状况。
1 大兴安岭生态修复概况
大兴安岭位于黑龙江省和内蒙古自治区北部,是我国位置最北、纬度最高的边境地区,地理坐标位于东经121°12′~127°00′、北纬50°11′~53°33′,总面积约32.72 万km2(内蒙古自治区境内约24.00 万km2,黑龙江省境内8.48 万km2)[2]。作为国家重点国有林区,大兴安岭是国家生态安全的重要保障区和木材资源战略储备基地,林地面积818.50 万hm2,活立木总蓄积量高达6.24 亿m3。
大兴安岭地区在生态修复方面以天然林资源保护工程为主线,注重人工造林和种苗培育技术;同时全面推进森林、草原、湿地三大生态空间和重要生态功能区的建设,以提高生态质量和水平。根据统计数据,自天然林资源保护工程实施以来,大兴安岭地区已累计完成人工造林任务4.72 万hm2,后备资源培育超过33.33 万hm2。同时,大兴安岭地区相关林业部门还在持续加大种苗培育创新力度,引进推广育苗新技术。
2 大兴安岭种苗培育技术
2.1 裸根苗培育
2.1.1 种子处理
原则上由地区种苗站统一进行种子调拨,并经过检验、检疫确保种子合格。1)落叶松、樟子松、云杉、西伯利亚红松等在每年的12 月进行种子雪藏,将种子与雪按照1 ∶3 的体积比例混合,装袋搅拌均匀,储存在苗木窖靠墙的地方。这种方法能有效打破种子的休眠状态,促进发芽,有利于苗齐、苗壮[3]。2)其他催芽处理方式因树种不同而有差异。对于种皮较薄、含水量较低的树种,如杨树,可采用浸种催芽,水温一般为20~30 ℃或40~50 ℃,具体温度取决于种子的种皮厚薄和含水量。对于种皮较厚的种子,如红皮云杉,可以采用层积催芽的方式进行处理。3)还可以使用特定的药剂进行催芽处理。例如,对于种皮较厚或含有休眠物质的种子,如松树、榆树等,用0.2%~0.5%的硝酸钾溶液浸泡种子24~48 h,然后用清水洗净,晾干后砂藏,可提高发芽率和发芽速度。
通常种子裂嘴(露白)达到30%即为可进行播种的标志,表明种子已经准备好发芽。为防止病菌和虫害侵害种子,在春季播种前2 d,需要使用0.5%高锰酸钾溶液将种子浸泡1~2 h,之后用清水冲洗,确保种子表面残留的药剂被清洗干净,然后稍微晾晒,使种子干爽,便于播种。同时,留存样种,数量为待处理种子数量的1%,在5 ℃以下保存1 年,以备将来可能需要之时取出使用。
2.1.2 整地
优选地势平坦、光照充足、通风良好、排水良好的地点作为苗圃。以棕色针叶林土为基础,以确保苗圃土壤质量满足种苗的生长需要[4]。在播种前7 d,务必完成整地工作。1)利用旋耕机将新播种地旋耕2~3 次,以清除土壤中的杂草、树根和石块,确保土壤疏松细碎。2)施放底肥和土壤消毒剂。底肥采用二铵和硫酸钾,土壤消毒则采用硫酸亚铁,总用量为90 kg/667 m2,各组分质量比例为1 ∶1 ∶1。3)在下种前的5~7 d,务必灌足底水,以确保土壤保持湿润状态。4)制作苗床。选择南北向布置苗床,床高25.0~30.0 cm,床面宽度1.1 m,设置步道宽度为0.5 m,以方便日后的管理和操作。在整个做床的过程中,务必保持床面整洁,不留杂物,并保持土壤的疏松状态,这将有利于种苗的生长和根系的发育。
2.1.3 播种
在4 月下旬至5 月下旬,平均地表温度8~9 ℃时,即可进行播种。播种方式主要有人工播种和机械播种2 种[5]。作业面积较小时,选择有经验的老工人,按照事先计算出的每667 m2播种量(如落叶松播种量一般为6 kg/667 m2),将种子均匀地播到地里,然后覆土,覆土厚度为0.5 cm,保证厚薄均匀,不能有遗漏的地方;覆土之后用滚子压实。对于较大面积的作业区,机械播种更为高效。
在播种时,有5 个关键环节需要特别注意。1)播种行要通直,开沟深浅一致,保证播种的整齐度和一致性。2)撒种要均匀,确保种子能够平均分布在地面上,避免出现种子密度差异悬殊的情况。3)撒种后覆土要均匀,覆土厚度应为种子短轴直径的2~3 倍,确保种子与土壤充分接触,为其提供良好的生长环境。4)覆土后要进行镇压,使种子与土壤紧密接触,促进种子的发芽、生长。5)播种后要立即进行灌水,为种子发芽提供必要的水分,确保其顺利生根发芽。
播种量是根据单位面积计划产苗量来计算的,需要考虑种子的千粒重、净度和发芽率,以及苗圃的环境条件和管理技术水平。合理的播种量是保障苗木成活和良好生长的关键,在大兴安岭林区,播种量一般按公式(1)计算:
式中,x为单位面积播种量,g·m-2;P为种子千粒重,g;n为设计密度,株·m-2;E为种子净度,%;K为种子发芽率,%;C为播种系数,落叶松、樟子松一般取值2.5~3.0,云杉一般取值3.5~4.5。
2.2 容器苗培育
容器育苗是使用无纺布、塑料或其他材料制成的容器,将基质和种子或插穗装入其中进行育苗的技术。容器育苗具有节省土地、提高苗木质量、方便移栽等优点,适于大兴安岭地区的林业生产。
2.2.1 基质(营养土)选择与配制
容器育苗的关键是选择和配制合适的基质(营养土),常用的一种基质配方是草炭土30%+腐熟牛粪20%+园土48%+2%过磷酸钙。草炭土是一种有机物质含量高、保水保肥能力强、透气性好、酸碱度适中的基质,能够为植物提供良好的生长环境。腐熟牛粪是一种天然有机肥料,能够增加基质中的氮、磷、钾等养分,促进植物生长。园土是一种常见的无机基质,主要是提供砂粒和黏土颗粒,改善基质的结构和通透性。过磷酸钙是一种无机磷肥,能够提供植物所需的磷元素,同时调节基质的酸碱度。
为了保证基质的卫生和安全,需要对基质进行消毒处理。常用的消毒方法是使用三氯硝基甲烷进行消毒处理,能够有效杀灭基质中的细菌、真菌、线虫等有害微生物。具体方法是每立方米营养土加175 mL药液,拌匀后用塑料膜覆盖3 d,之后通风7~9 d 使用。这样可以保证基质中没有病原菌和虫卵,避免苗木感染或受害。
为了保证植物生长正常,还需要对基质的酸碱度进行调节。一般来说,大多数树种适合在微酸性到中性(pH 值5.5~7.0)的基质中生长。如果基质过酸或过碱,会影响植物对水分和养分的吸收,导致其生长不良或死亡。因此,在配制基质时要检测并调节其pH 值,使其符合树种生长的要求。
2.2.2 播种
播种期的确定至关重要。考虑大兴安岭当地的气候特性,春季是最佳的播种季节。在寒冷的冬季结束后,春季气温回升,土壤开始解冻,有利于种子的发芽和幼苗的生长。
在进行实际播种前,需做好充分的准备工作。种子质量是确保成功育苗的基础,应选择质量良好、催芽效果较好的种子。播种容器底部应设置排水穴,以确保良好的排水条件。在播种前,还应根据播种量的要求,在容器内放置适量的基质,为种子提供生长的营养环境。
不同树种应分别考虑其特性和播种量需求。落叶松每个容器可播种2~4 粒种子,确保较高的出苗率和苗木品质。云杉种子千粒重在3~5 g、发芽率在50%左右的种子可点播3~6 粒。樟子松的发芽率在50%以上时,宜点播3~4 粒种子。根据不同种子的特性,科学合理地分配播种量,以确保每个容器内有足够的竞争空间,促进种子健康生长。
覆土厚度应适中,通常为种子厚度的1~2 倍。以落叶松为例,一般覆土厚度在0.3~0.5 cm,最大不能超过1 cm。播种24 h 后进行第1 次浇水时,要确保浇透,有助于种子与基质充分接触,促进发芽。随后的浇水量也应保持适度,避免水浸湿基质过深,影响种子的呼吸和发芽。针对鸟兽危害严重的地区,需要采取防护措施,防止种子被啄食或受损。可以使用塑料薄膜等覆盖容器,以避免种苗受到外部动物的侵害。
容器苗追肥时间、次数、肥料种类和施肥量应根据树种和基质肥力而定。针叶树出现初生叶、阔叶树出现真叶,树体进入速生期前开始追肥。根据苗木各个发育时期的要求,不断调整氮、磷、钾的比例和施用量,速生期以氮肥为主,生长后期停止使用氮肥,适当增加磷、钾肥,促进苗木木质化。
2.3 苗期管理
苗期管理是确保苗木健康生长的重要环节。1)新播苗前3 次的浇水必须充分浇透,之后根据天气和土壤情况,适时浇水,保持床面湿润,直到幼苗出土。幼苗出土后要控制浇水量,避免水分过多引发烂根和猝倒病。在高温天气,尤其是中午时分,需要浇降温水,以保护幼苗不受高温影响。2)随着苗木进入速生期,浇水要有所控制,原则是土壤不干不浇,避免苗木贪长和木质化不足的问题。
苗期需要进行7~8 次除草。新播苗除草要遵循“除小、除早”的原则,确保幼苗得到充足的光照和水分。可以适度使用化学药剂除草,如硫酸亚铁粉剂,用量为3~4 kg·m-2,但需注意使用方法和安全操作,避免对幼苗造成损害。
在苗木生长初期,可追施氮肥或复合肥,用量为20 g·m-2。速生期可在6 月和7 月分别追施30 g·m-2和30~40 g·m-2的复合肥。在7 月下旬到8 月上旬各施一次钾肥,促进苗木木质化。病虫害防治要及时,尤其应特别关注新播苗易出现的烂根和猝倒病。建议在新播苗出土3~5 d 后预防性地使用杀菌药物,可以每7 d 喷施1 次药物,连续喷施3 次。对于非上山苗,在入冬前浇足封冻水,待第1 场雪后盖防寒毡,确保苗木安全越冬,为来年的生长奠定坚实基础;对于上山苗,在入冬前起苗入窖。
2.4 起苗入窖
采用起苗犁将苗根部切断,进行人工起苗。在起苗的过程中,应当根据苗木的直径分级,并将其打捆成直径7~8 cm 的束,以便随时进行假植。在起苗的过程中,务必重视侧根、须根、苗干和顶芽的完整性,以降低苗木的损伤率。对于针叶树和阔叶树而言,起苗株数损伤率应分别控制在5%以下和6%以下,以确保种苗的质量和存活率。
苗木入窖前7 d 对苗窖进行消毒通风,使用0.5%高锰酸钾彻底消毒苗木窖2 次,每次间隔3 d。只有在窖内温度低于-4 ℃时,才能将苗木入窖。在窖内,使用干净的河沙对苗木进行假植,然后适当浇水,以确保河沙保持湿润状态。所有苗木入窖后,在过道上撒上鼠药,以防止鼠害的发生。这样的措施有助于使苗木进入休眠状态,促进其积累营养,增强其生命力。
3 结语
大兴安岭作为我国北方重要的生态屏障和森林资源宝库,其生态修复任务尤为重要且紧迫。本文通过对大兴安岭生态修复中种苗培育的关键技术进行探讨,更加凸显了种苗培育在整个生态修复过程中不可或缺的作用。未来,将进一步加强科学研究和实践探索,不断改进种苗培育技术,提高种苗质量和成活率。