珍稀树种孙航樱种子育苗技术研究
2024-03-06汪爱民
李 云,汪爱民,刘 赞,何 钢
(湘西土家族苗族自治州林业科学研究所,湖南 吉首 416000)
孙航樱(Prunussunhangii),蔷薇科(Rosaceae)李亚科(Prunoideae)李属(Prunus)高大落叶乔木,是2015年吉首大学张代贵团队在湖南省永顺县小溪国家自然保护区、龙山县茨岩塘镇两地发现的新物种。孙航樱树形高大,树高可达20~30 m,树枝开展,盛开时花量极多,花叶相衬并全面覆盖于树冠,极为美观。由于树冠庞大,花瓣洁白,开时如堆雪、非常壮观,具有极高的观赏价值,孙航樱可作为园林庭院观赏树种。我国的樱亚属(subg.Cerasus)植物有43种,但多为灌木或小乔木型,很少有胸径30 cm的乔木。在湘西土家族苗族自治州发现的孙航樱树高达30 m,胸径达80 cm。孙航樱的发现为武陵山区营造国家战略储备林提供了新的种源[1-4]。
由于孙航樱的种子具有休眠性,种子发芽率较低,严重制约了种苗繁育的效率。本研究采用不同的催芽方式和育苗密度等进行孙航樱育苗,旨在探索和总结孙航樱较优的播种育苗技术,对保护和扩大其种群规模以及加快该树种的推广应用具有重要意义。
1 试验地概况
试验地设在湖南省湘西土家族苗族自治州林业科学研究所的试验基地,位于吉首市马颈坳镇米坡村,地理坐标为109°79′E、28°35′N。试验区属于中亚热带山地季风湿润性气候,四季分明,具有“春多寒潮、夏少酷热、秋高气爽、冬有霜雪”的特点。年平均气温16.4℃,无霜期286d,年降水量1200~1700mm,日照数1382.5h,日照百分率31%[5]。
2 材料与方法
2.1 试验材料
本试验选择的材料为2020年5—6月采集于湖南省永顺县小溪国家自然保护区内的孙航樱种子。将采集的孙航樱果实去除杂质,堆放入袋中腐熟,半个月果皮腐烂后,搓去果皮,清洗干净,获得纯净种子,阴干,不可暴晒,勿使种胚干燥,放置阴凉干燥处备用[6]。处理好后的种子应是种仁饱满、含水率低、无病害、成熟的种子。种子千粒重为0.24kg,种子纯净度为98%。
2.2 苗圃地的选择与整理
选择交通便利、地势平坦、透水性好、土壤深厚肥沃的田地进行育苗试验。整地做床,将地块做成若干等份的苗床,苗床规格为长6m,宽1.2m,高20~30cm,苗床间留有30cm宽的步道,苗床四周深挖排水沟。播种前1个月每667 m2施用20kg复合肥做基肥,播种前半个月打草甘膦一次。播种前7d用0.1%~0.5%高锰酸钾溶液喷洒消毒,覆膜[7]。播种前进行苗床开沟,条距25cm。
2.3 试验方法
2.3.1 不同催芽条件和播种时间试验
对采收的种子分别进行随采随播、冷藏春播、冷藏夏播、沙藏春播、沙藏夏播、变温储藏春播、变温储藏夏播等7种催芽播种试验。7种处理的种子播种方法如下:
(1)随采随播。种子无需特殊储藏,于2020年7月播种。
(2)冷藏春播。种子4℃冷库储藏,湿度60%,于2021年3月播种。
(3)冷藏夏播。种子4℃冷库储藏,湿度60%,于2021年8月播种。
(4)沙藏春播。种子室外常温沙藏,湿度60%,于2021年3月播种。
(5)沙藏夏播。种子室外常温沙藏,湿度60%,于2021年8月播种。
(6)变温储藏春播。种子先4℃冷库储藏30d,再室外常温沙藏60d,最后4℃冷库储藏[8-9],于2021年3月播种。
(7)变温储藏夏播。种子先4℃冷库储藏30d,再室外常温沙藏60d,最后4℃冷库储藏,于2021年8月播种。
播种前种子用0.5%高锰酸钾溶液浸泡消毒15min。播种株行距为25cm×25cm,覆土厚度为3cm。播种后在苗床上均匀盖上5cm厚的茅草,以保湿保温,最后浇一次透水。每种处理播种500粒种子,设置3个重复。出苗后,不间苗,不移苗,定期除草。幼苗出齐1个月后追肥,前6个月浇灌0.5%尿素水溶液,后3个月浇灌1%氮磷钾复合肥(N+P2O3+K2O≥40%, 20∶12∶8)溶液。
统计出苗时间和出苗率,分析不同催芽条件和播种时间对孙航樱种子出苗率的影响。
2.3.2 不同覆土厚度试验
采用随采随播的方式进行播种。播种后覆土厚度分别设定为<3cm、3~4cm、>4~5cm、>5cm等4种处理,其他按照本文2.3.1描述的方式进行处理。统计出苗时间、种子出苗率和1年生苗木的苗高和地径。
2.3.3 不同育苗密度试验
采用随采随播的方式进行播种。待苗高达到3cm后,在苗床上按照11、16、25、44、100、400株·m-2等6个密度(株行距分别为30cm×30cm、25cm×25cm、20cm×20cm、15cm×15cm、10cm×10cm、5cm×5cm)进行分区移植,每种密度移植面积为20m2,设置3次重复。移植后随即浇透水,采用遮阳网进行遮荫,清除杂草,及时保温保湿。1个月后追肥,前6个月浇灌0.5%尿素水溶液,后3个月浇灌1%氮磷钾复合肥(N+P2O3+K2O≥40%,20∶12∶8)溶液。播种1年后测量幼苗的高度和地径,分析不同育苗密度对孙航樱一年生移栽苗生长的影响[10-12]。
3 结果与分析
3.1 不同催芽方式和播种时间对种子萌发的影响
7种种子催芽方式和播种时间的出苗情况见表1。从表1可以看出,7种催芽条件下,随采随播的种子播种后第二年才发芽且出苗率最低;其他经过催芽处理的种子出苗时间缩短,出苗率提高。冷藏春播、冷藏夏播、沙藏春播、沙藏夏播和变温储藏春播、变温储藏夏播的种子与随采随播的相比,出苗时间分别缩短92.31%、95.38%、90.77%、94.77%、92.00%、95.08%,出苗率分别提高14.62%、24.85%、7.31%、13.60%、13.01%、26.32%。冷藏夏播、沙藏夏播、变温储藏夏播的种子,其出苗时间短,为15~17 d,3个处理之间无显著差异。变温储藏夏播的种子出苗率最高,达到86.4%,比随采随播、冷藏春播、冷藏夏播、沙藏春播、沙藏夏播、变温储藏春播的依次高出26.32%、10.20%、1.17%、17.71%、11.20%、11.77%,且种子出苗整齐,成苗最好。
表1 不同催芽方式和播种时间对种子萌发的影响Tab.1Effect of germination-breaking methods and so-wing time on seed germination种子处理方式出苗时间/d出苗率/%随采随播325±5.8 a68.4±0.4 f冷藏春播25±4.8 b78.4±0.2 c冷藏夏播15±3.6 c85.4±0.5 b沙藏春播30±7.0 b73.4±0.3 e沙藏夏播17±3.8 c77.7±0.8 d变温储藏春播26±2.8 b77.3±0.3 d变温储藏夏播16±1.9 c86.4±0.3 a 注: 同列不同小写字母表示处理间在α=0.05水平上差异显著。下同。
方差分析表明出苗率最高的变温储藏夏播与其他处理方法存在显著差异,说明变温储藏夏播对缩短出苗时间和提高出苗率的效果最好。
3.2 不同覆土厚度对种子萌发及苗木生长的影响
不同覆土厚度处理的种子,其出苗情况及苗木质量见表2。从表2可知,覆土厚度最薄的处理,出苗速度最快,338d即可出苗,分别比3~4cm、>4~5cm、>5cm的早3d、4d和7d,但只与>5cm的处理之间存在显著差异,与3~4cm、>4~5cm的处理之间差异均不显著。覆土厚度为3 ~4cm时的平均苗高最高,达到168.4cm,与>4~5cm的处理之间无显著差异;<3cm的处理苗高也达到了165.4cm。覆土厚度<3cm的处理平均地径最大,为3.6cm,与其他3个处理之间均存在显著差异;其次为>4~5cm、3~4cm的处理,这两个处理之间差异不显著。因此,综合出苗时间及苗木生长情况,种子覆土无需太厚,3cm左右比较合适,此种处理苗高茎壮。
表2 不同覆土厚度对种子萌发及苗木生长的影响Tab.2Effect of covering soil thickness on seed germi-nation and seedling growth覆土厚度/cm出苗时间/d苗高/cm地径/cm<3338±1.6 b165.4±0.3 b3.6±0.2 a3~4341±2.4 ab168.4±0.4 a2.6±0.1 bc>4~5342±4.2 ab167.3±0.2 a2.7±0.1 b>5345±4.4 a157.6±1.6 c2.4±0.3 c
3.3 不同育苗密度对苗木生长的影响
由不同育苗密度(株行距)培育而成的1年生苗苗木质量见表3。从表3可知,当育苗密度为16株·m-2时(株行距25cm×25cm),平均苗高最高,为168.4cm,与其他5个密度之间均存在显著差异;育苗密度为11株·m-2(株行距30cm×30cm)的处理平均苗高排第二,达到167.7cm;苗木高度最低的为400株·m-2的处理,只有120.6cm。平均地径最大的密度为11株·m-2,地径为2.8cm;其次为16株·m-2的处理,地径为2.7cm;这两个育苗密度之间差异不显著,但均与其他4个处理之间存在显著差异。
当育苗密度较低时,苗木生长空间大,可以获得足够的营养来支持苗木的生长;当育苗密度过大时,单株获得的营养和阳光较少,苗木较为纤细,叶片也较小。综合分析比较,11、16株·m-2(株行距分别为30cm×30cm、25cm×25cm)为孙航樱较为合适的育苗密度。
表3 不同育苗密度对苗木生长的影响Tab.3 Effect of seedling density on seedling growth育苗密度/(株·m-2)苗高/cm地径/cm11167.7±0.21 a2.8±0.38 a16168.4±0.31 a2.7±0.25 a25162.4±0.31 b2.5±0.25 b44157.5±0.36 c2.4±0.46 c100145.4±0.21 d2.4±0.61 c400120.6±0.21 e1.9±0.36 d
4 结论与讨论
在适合的季节播种是育苗的重要环节,它关系着苗木的生长发育和对恶劣环境的抵抗能力。温度和湿度等因素都会影响孙航樱种子的发芽率。利用适当的条件进行催芽处理,种子休眠期才会被打破。通过不同催芽条件和播种时间对种子发芽率的影响对比试验可以看到,不同的种子储藏方法对孙航樱种子的发芽及其早期生长具有显著性作用。变温储藏夏播种子,出苗时间最短,出苗率最高,种子出苗整齐,成苗最好。随采随播的种子出苗率最低,因为孙航樱种子有一年的休眠期,随采随播,种子埋藏在土里一年多的时间,不利于种子管护,可能对发芽率有一定的影响。冷藏对于种子温湿度的把控相比沙藏更精准,沙藏种子的发芽率低于冷藏种子的。夏播种子的出苗率整体高于春播种子的,因为湘西地区春天温度较低,即使在苗床盖膜育苗,也阻挡不了天气变化对发芽产生的不利影响;而初夏温度湿度稳定,更利于种子发芽[13-15]。出苗率最高的为变温储藏夏播种子,且出苗时间短。所以在播种时尽量选择夏天,以达到最佳出苗率。
适当的覆土厚度能够提高种子的发芽率和成活率,促进苗木的生长发育。覆土厚度过浅,容易造成土壤表层的温度和水分波动,增加干旱的风险,对种子的萌发不利。覆土过厚,容易造成苗木根系缺氧和腐烂;土壤低温时,温度回升慢,种子发芽需要的积温不够,出苗时间延长。本试验表明,孙航樱种子育苗覆土厚度3 cm较为合适,过深和过浅既会影响出苗时间,又会影响苗木的生长发育。在实际应用中,覆土厚度也可以根据当地的气候、土壤条件因地制宜调整。
育苗密度(株行距)是否合适,影响到苗木的质量和产值。密度过大,苗木互相拥挤,植株获得的营养和光照不足,通风差,容易滋生病虫害;密度过小,不能有效利用光照和营养,苗圃地容易滋生杂草,加大管理难度,也浪费土地资源。经过试验,育苗密度为11~16株·m-2(即株行距为25~30cm×25~30cm)时孙航樱生长最快,生长量最大。应用到更广泛的实际生产,需要更多的试验探究。科学的方法和合理的管护是促进苗木种子发芽和生长的关键,尤其对于繁育困难的珍稀树种,更要根据其种子特性和苗木生长发育特点,运用适合的措施进行科学催芽并加强管理,以提高种子发芽率,为后期苗木质量的提高奠定基础,为推进珍稀苗木资源开发利用提供支撑。