鄭 堅 陳秋夏 王金旺 錢仁卷 張旭樂
(浙江省亞熱帶作物研究所,浙江溫州325005)
不同育苗容器對木荷生理生長及造林效果的影響
鄭堅陳秋夏王金旺錢仁卷張旭樂
(浙江省亞熱帶作物研究所,浙江溫州325005)
以7種類型、規(guī)格的容器為變量,通過測定不同容器規(guī)格下基質(zhì)的理化性質(zhì),苗木的苗高、地徑等形態(tài)指標(biāo)、根系活力等生理指標(biāo)以及與裸根苗的造林效果比較,篩選出適宜木荷生長的最佳容器類型及規(guī)格。結(jié)果表明:不同容器類型及規(guī)格對苗木的生長形態(tài)和造林效果有顯著影響,塑料營養(yǎng)缽(D×H=10 cm×12.0 cm)的苗高、地徑、質(zhì)量指數(shù)和總鮮質(zhì)量顯著優(yōu)于其他容器育苗;而無紡布(D×H=4.5 cm×12.0 cm)的高徑比、根系活力以及造林成活率則顯著性的優(yōu)于其他容器育苗。因而,綜合評價分析,生產(chǎn)上應(yīng)首先選擇無紡布D×H=4.5 cm×12.0 cm進(jìn)行當(dāng)年生木荷容器苗培育,造林成活率、保存率最高和造林初期生長量的較大,且成本和效益最好。
木荷;容器苗;類型;規(guī)格;苗木質(zhì)量;造林效果
容器育苗已經(jīng)發(fā)展成為當(dāng)今世界的一項先進(jìn)的林木育苗方式[1]。它不但具有發(fā)達(dá)完善的根系和栽植后基本不緩苗等優(yōu)點,而且培育的苗木品質(zhì)高,克服了傳統(tǒng)裸根苗苗木損耗大、品質(zhì)低、緩苗時間長等缺點。對于裸根栽植比較難成活的品種和自然環(huán)境條件比較貧瘠惡劣的栽植地,林木容器育苗均有較高的成活率。因此,容器育苗對于推進(jìn)荒山育林以及大力發(fā)展速生豐產(chǎn)林有著重要作用[2]。
然而,在目前的林木容器育苗中,苗木的生長發(fā)育以及最終品質(zhì)均與容器的類型和規(guī)格息息相關(guān)[3],尤其是容器特性、物理性能、形狀、大小等。根據(jù)育苗容器材質(zhì)的不同,一般可以把林木育苗容器分為3大類:第1類為塑料型容器,多為聚酯或聚乙烯類塑料,常見的有硬塑料營養(yǎng)缽和塑料薄膜等;第2類為泥型容器,通常由泥炭制成,常見的有營養(yǎng)缽和泥營養(yǎng)磚等;第3類為紙質(zhì)容器,主要由廢棄報紙或木漿紙等壓制而成,根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)不同分為可降解和不可降解2種,常見的有育苗紙杯和蜂窩紙筒等[4-5]。由于紙杯容器在育苗移苗過程中可直接帶筒定植,無需劃杯和去杯,大大提高了工作效率,同時又可減少根系以及針葉的損傷,在林木育苗中應(yīng)用十分廣泛。與紙杯相比,蜂窩紙筒則表現(xiàn)出了省地、無間隙、利于密植定苗、減少肥水流失等優(yōu)點,也深受育苗工作者的喜愛[6]。目前,在林業(yè)生產(chǎn)中又出現(xiàn)了無紡布制成的大密度容器袋,由于其方便攜帶保存,也具有廣泛的應(yīng)用前景。
木荷(Schima superba)為山茶科木荷屬大喬木,是我國亞熱帶常綠闊葉林的重要建群種[7-8]。由于其在林業(yè)生態(tài)建設(shè)中的重要作用,幼苗需求量逐年遞增。而在目前的造林生產(chǎn)中,木荷多采用裸根苗,由于造林季節(jié)及自然條件等因素的影響,苗木成活率和造林成效并不十分穩(wěn)定[9]。隨著珍稀用材林和生態(tài)公益林工程的大力實施,木荷容器苗在造林中的應(yīng)用日益提升。因此,本試驗選取木荷為試驗對象,以容器類型、規(guī)格為變量,通過苗木形態(tài)、生理及活力指標(biāo)及田間生長表現(xiàn)與測試,探討容器規(guī)格對木荷容器苗質(zhì)量的影響,并篩選適宜木荷的容器類型和規(guī)格。
1.1試驗材料
以2012年采自江西安吉的木荷種子作為試材,根據(jù)DB33/176—2005規(guī)定的種子標(biāo)準(zhǔn),選用木荷良種。試驗育苗床選擇在浙江省溫州(119°37′~121°18′E,27°06′~28°36′N)容器苗生態(tài)林木培育基地的溫室大棚中,苗床選用細(xì)黃土為試驗育苗基質(zhì),播種后均勻灑水,上覆拱形的透明薄膜,2013年4月份選擇生長健壯、長勢一致的芽苗移植到試驗育苗容器中。
1.2容器材料及育苗基質(zhì)
1)無紡布網(wǎng)袋容器:采用可降解無紡布作為育苗容器,選用D×H為4.5 cm×6.0 cm、4.5 cm× 8.0 cm、4.5 cm×10.0 cm、4.5 cm×12.0 cm等,具體按各試驗要求選用不同容器。
2)黑色塑料營養(yǎng)缽,選用D×H為6.0 cm× 8.0 cm、8.0 cm×10.0 cm、10.0 cm×12.0 cm,具體按各試驗要求選用不同容器。
3)各育苗容器均采用同一育苗基質(zhì),經(jīng)測定表明,基質(zhì)類型表現(xiàn)為輕基質(zhì)、類型松散,營養(yǎng)均衡,具有良好的保肥保水性能。具體見表1。
表1 基質(zhì)理化性質(zhì)測定Tab1e 1 Determination of Physica1 and chemica1 ProPerties of matrix
1.3研究方法
1.3.1試驗設(shè)計
試驗設(shè)2種類型容器,完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,一共7種規(guī)格(處理),3次重復(fù),每個重復(fù)移栽芽苗120袋,容器均置于育苗盤中。試驗容器類型和規(guī)格見表2。
木荷容器苗培育7個月之后,到2013年 11月,容器苗連基質(zhì)一起出圃,移栽后按區(qū)組栽種。按照苗期常規(guī)管理[10],定期跟蹤野外的生長表現(xiàn),以裸根苗為對照,研究不同容器類型的苗木出圃造林成活率及初期長勢的影響。分別于造林3個月、12個月后,用鋼卷尺、游標(biāo)卡尺測量用林木高度、地徑、冠幅等指標(biāo),并調(diào)查計算造林成活率[11]。
表2 不同容器的規(guī)格及材料Tab1e 2 SPecifications and materia1s of different containers
1.3.2苗木指標(biāo)的測定
試驗期間為2012年4月15日至2013年10月30日,定期監(jiān)測苗木生長,每月中和月末為固定木荷容器苗的苗高、地徑,每種容器(處理)15株。試驗結(jié)束時(2013年10月30日),每處理測量15株,5株為1個重復(fù),共3個重復(fù)。破壞性測量容器苗地徑(mm),總干質(zhì)量 (g),根、莖、葉干質(zhì)量(g),苗高(cm),總鮮質(zhì)量(g),根、莖、葉鮮質(zhì)量(g),計算高徑比、根冠比和質(zhì)量指數(shù)[12];以及總N含量和根系活力[13-14]。
1.4數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)采用SPSS version 13.0統(tǒng)計軟件(SPSS Inc.,Standard Version)進(jìn)行統(tǒng)計分析[15],最小顯著差異法(LSD)多重比較不同處理之間的差異(P<0.05)。
2.1不同容器苗的高生長進(jìn)程
不同木荷容器的高生長進(jìn)程見圖1。從圖1可以看出,不同容器間的苗高生長曲線斜率不一致,出苗后75 d內(nèi),生長差異不顯著,到出苗后90 d,不同容器間差異達(dá)顯著水平;以培育當(dāng)年出圃期為目標(biāo)的小規(guī)格容器苗,出苗后195 d時,其高生長排序均為:Y3>Y2>W(wǎng)4>Y1>W(wǎng)3>W(wǎng)2>W(wǎng)1。以培育大規(guī)格容器為目標(biāo)的,出苗后500 d,其高生長排序均為:Y3>W(wǎng)3>W(wǎng)4>W(wǎng)2>Y2>W(wǎng)1>Y1。
圖1 苗高生長規(guī)律Fig.1 Growth regu1arity of seed1ing height
2.2不同容器苗地徑的生長進(jìn)程
不同容器木荷苗木地徑生長規(guī)律見圖2,不同容器的木荷出苗后75 d內(nèi),地徑生長差異不顯著;出苗后90 d,不同容器的地徑差異達(dá)顯著水平,Y3地徑高于其他容器,其余差異不顯著;出苗后195 d,不同容器地徑差異達(dá)顯著水平,其地徑生長排序均為,Y3>Y2>W(wǎng)4>Y1>W(wǎng)3>W(wǎng)2>W(wǎng)1。出苗后500 d,其地徑生長排序均為,Y3>W(wǎng)4>Y2>W(wǎng)3>W(wǎng)2>Y1>W(wǎng)1。
圖2 地徑生長規(guī)律Fig.2 Growth regu1arity of ground diameter
2.3不同容器對苗木質(zhì)量形態(tài)指標(biāo)的影響
不同容器當(dāng)年出圃苗(生長期195 d)質(zhì)量的苗高、地徑、高徑比、冠根比、總鮮質(zhì)量以及質(zhì)量指數(shù)等的差異均達(dá)顯著水平(如圖3所示)。
W4、Y2、Y3的各項指標(biāo)均顯著性優(yōu)于Y1、W1、W2、W3。綜合評價7種容器木荷苗木鮮質(zhì)量的排序為Y3>Y2>W(wǎng)4>Y1>W(wǎng)3>W(wǎng)2>W(wǎng)1。Y3與W1之間的總鮮質(zhì)量相差達(dá)到14.87 g,質(zhì)量指數(shù)相差達(dá)到0.77,地徑相差到3 mm,苗高相差達(dá)20.2 cm。
2.4不同容器對木荷生理指標(biāo)的影響比較
不同容器育苗當(dāng)年出圃苗 (生長期195 d)質(zhì)量主要生理指標(biāo)根系活力、全N含量等均具有一定的差異 (如圖4所示)。比較反映根質(zhì)量的根系活力指標(biāo),W4、Y3顯著優(yōu)于其他容器,排序為W4>Y3>Y2>W(wǎng)3>W(wǎng)2>W(wǎng)1>Y1。比較反映木荷容器苗體內(nèi)營養(yǎng)的植株全N含量,Y3、Y2、W4含量高于其他容器,但差異不顯著,排序為Y3>Y2>W(wǎng)4>Y1>W(wǎng)3>W(wǎng)2>W(wǎng)1。
2.5不同容器苗與裸根苗的造林效果對比分析
不同容器木荷苗木與裸根苗造林后的生長情況見表3。由表3可知,容器苗與裸根苗相比,在移栽3個月和12個月之后,應(yīng)用達(dá)到出圃要求的合格容器苗(無紡布網(wǎng)袋、營養(yǎng)缽)造林成活率,均明顯高于裸根苗。容器W4的造林成活率最高,相比裸根苗提高了16.5%。說明相比裸根苗,容器育苗確實可以提高苗木成活率、促進(jìn)提早成林,有效提高造林成效性。
圖3 不同容器規(guī)格木荷的生長狀況Fig.3 The growth condition of Schima superba container seed1ings in different containers size
圖4 不同容器規(guī)格木荷苗木的根系活力和全氮含量Fig.4 The Root activity and tota1 nitrogen content of Schima superba container seed1ings in different containers size
表3 不同容器木荷苗木與裸根苗造林后的生長情況Tab1e 3 The growth condition of S.superba container seed1ing and truncated P1ant in different containers
容器的大小對苗木的規(guī)格有影響,造林后生長量、保存率與苗木規(guī)格密切相關(guān)。W1容器較小,苗木亦較小,造林未達(dá)到出圃要求,其保存率、生長量明顯低于其他容器。Y2、W4、Y3容器較大,苗木亦較大。不同容器類型亦影響造林后生長量、保存率,容器W4與Y2、Y3苗木25~28 cm之間,達(dá)到了出圃苗的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),然而保存率、生長量亦存在差異,W4明顯優(yōu)于Y2、Y3,分析其原因,這可能是無紡布網(wǎng)袋容器和營養(yǎng)缽容器培育的苗木根團(tuán)發(fā)育狀況不同,無紡布網(wǎng)袋的容器苗根系是向四周擴(kuò)散性,而大營養(yǎng)缽的容器苗,雖然外形粗壯、規(guī)格較高,但營養(yǎng)過剩,易使主根扎入土壤或產(chǎn)生禍根,影響苗木整體質(zhì)量。
容器苗的生長發(fā)育及苗木質(zhì)量與育苗容器有著密不可分的關(guān)系,好的育苗容器不但可以提高容器苗的品質(zhì),還可以降低經(jīng)濟(jì)成本。即使是相同材料、相同體積的育苗容器,徑高不同,培育的苗木規(guī)格和品質(zhì)也有著極大差異[16]。本試驗結(jié)果顯示,不同材料和規(guī)格的容器苗在生長和生理上存在著較大差異,有些處理,如塑料營養(yǎng)缽(D× H=6.0 cm×8.0 cm)、無紡布網(wǎng)袋(D×H=4.5 cm× 6.0 cm)等,甚至未達(dá)到當(dāng)年生出圃苗的合格標(biāo)準(zhǔn)。這與魯敏等[17]人的研究一致,說明育苗容器的規(guī)格合適與否是培育品質(zhì)優(yōu)良苗木的關(guān)鍵。
本試驗結(jié)果中,同一材料的育苗容器,不同規(guī)格所培養(yǎng)出的木荷容器苗在生理生長上也存在著較大差異。一般說來,育苗器的體積越大,為苗木生長發(fā)育所提供的空間就越大,也越有利于苗木根系的生長。李承水等人對火炬松的研究也表明[18],較小的容器不能為較為速生的樹種提供足量的營養(yǎng),進(jìn)而抑制了其生長。但是本研究中,育苗器體積越大,也就意味著育苗過程所需要的水、基質(zhì)、容器材料以及勞動力及管理的經(jīng)濟(jì)成本就越大,雖然越大的育苗器培育的苗木外形健壯,卻易使主根扎入土壤,移栽時難以良好適應(yīng)造林地的自然條件,進(jìn)一步導(dǎo)致造林成活率較低。而育苗器太小,如無紡布網(wǎng)袋 (D×H=4.5 cm× 6.0 cm)等,雖然降低了容器材料和基質(zhì)等經(jīng)濟(jì)成本,但苗木的生存發(fā)育空間難以保證,生長所需的肥水等養(yǎng)分難以維系,導(dǎo)致根系萎小,苗木品質(zhì)低下,未能達(dá)到當(dāng)年出圃苗標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而影響造林成效。所以,育苗器的不但應(yīng)滿足苗木的生長發(fā)育的空間及養(yǎng)分的需要,還要盡可能地降低生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)成本;且培育出的苗木生長狀況還應(yīng)能良好的適應(yīng)造林地的自然條件,才能在造林生產(chǎn)中有效提高造林成效[19]。
試驗中發(fā)現(xiàn),無紡布(D×H=4.5 cm×12.0 cm)或營養(yǎng)缽(D×H=10.0 cm×12.0 cm、8.0 cm× 10.0 cm)規(guī)格的育苗器培育出的木荷容器苗在多項生理形態(tài)指標(biāo)上均顯著的優(yōu)于其他容器,苗木的品質(zhì)較高。且與裸根苗相比,造林成活率較高,移栽后苗期生長快,屬于木荷容器苗培育的推薦容器類型。但是徐城云等[5]人的研究發(fā)現(xiàn),從容器的經(jīng)濟(jì)成本上考慮,營養(yǎng)缽D×H為10.0 cm× 12.0 cm大體積育苗器的成本較高,可利用空間有限,且育苗器的直徑較大,裝土后容器的高度受到影響,從而對苗高有一定的限制,并不適用。且營養(yǎng)缽容器D×H為8.0 cm×10.0 cm,由于容器較短,不利木荷主根的生長。因此,試驗表明,若要兼顧到苗木的生長品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)成本,則應(yīng)首選無紡布D×H為4.5 cm×12.0 cm的容器類型。陳秋夏等[20]人的研究也表明,輕型適宜的育苗容器培育容器苗,不但減少了育苗過程中的經(jīng)濟(jì)成本,且造林時無需緩苗過程,苗木規(guī)格適宜,根坨性狀良好,不因苗木過大產(chǎn)生禍根,也不苗木矮小根系萎縮,進(jìn)而較快的適應(yīng)造林地的自然環(huán)境,提高造林成效性。這也是改善目前裸根苗造林成效低的有效手段,應(yīng)廣泛實施。
[1]施季森.迎接21世紀(jì)現(xiàn)代林木生物技術(shù)育種的挑戰(zhàn)[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版),2000,24 (1):1-6.
[2]Duryea M L,Mcc1ain K M.A1tering seed1ing Physio1ogy to imProve reforestation success[M]//Seed1ing Physio1ogy and Reforestation Success.SPringer Nether1ands,1984:77-114.
[3]潘文,彭廣成.加勒比松不同容器與基質(zhì)育苗試驗[J].廣東林業(yè)科技,1996,12(2):45-49.
[4]李紀(jì)元,高傳璧,鄭芳揖.不同容器育苗對黑荊樹幼苗生長的影響 [J].林業(yè)科學(xué)研究,1993,6(1):100-104.
[5]徐城云.容器育苗的容器類型選擇 [J].安徽林業(yè),1999(1):19-20.
[6]傅松玲,劉勝清.容器育苗質(zhì)量問題及其對策 [J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1996,23(1):79-81.
[7]阮傳成,李振問,陳誠和,等.木荷生物工程防火機(jī)理及應(yīng)用 [M].成都:電子科技大學(xué)出版社,1995.
[8]王榮,郭志華.木荷幼苗對常綠闊葉林不同光環(huán)境的光合響應(yīng) [J].林業(yè)科學(xué)研究,2007,20(5):688-693.
[9]賴景旻.木荷容器苗培育技術(shù)研究 [J].林業(yè)實用技術(shù),2005(10):22-23.
[10]戚連忠,汪傳佳.林木容器育苗研究綜述 [J].林業(yè)科技開發(fā),2004,18(4):10-13.
[11]邵金平,張學(xué)星,施瑩,等.配方基質(zhì)對綠化苗木移植保存率和生長的影響 [J].廣西林業(yè)科學(xué),2004,33(2):90-92.
[12]沈國舫.森林培育學(xué) [M].北京:中國林業(yè)出版社,2002:180-181.
[13]焦玲,趙穎,李麗萍.現(xiàn)代苗木質(zhì)量評價的生理指標(biāo) [J].內(nèi)蒙古林業(yè)科技,2003(1):40-44.
[14]孫福琴.山杏容器苗質(zhì)量指標(biāo)初探 [J].內(nèi)蒙古林業(yè)科技,2004(2):12-14.
[15]王建宇,楊靜玉,王芳,等.擬人參皂苷F11對帕金森病模型大鼠紋狀體內(nèi)氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)的影響[EB/OL].北京:中國科技論文在線[2014-02-27]. httP://www.PaPer.edu.cn/re1easePaPer/content/201402-561.
[16]魯敏,劉英軍.側(cè)柏容器育苗袋的類型選擇 [J].山東林業(yè)科技,2003(5):32-33.
[17]魯敏,姜鳳岐,宋軒.容器苗質(zhì)量評定指標(biāo)的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2002,13(6):763-765.
[18]李承水,王桂霞,宋全文,等.火炬松不同規(guī)格容器育苗試驗初報 [J].林業(yè)科技開發(fā),1999(3):54-56.
[19]張紀(jì)卯.不同基質(zhì)和容器規(guī)格對油杉容器苗生長的影響 [J].福建林學(xué)院學(xué)報,2001,21(2):176-180.
[20]陳秋夏,鄭堅,林霞,等.不同容器對木荷等3個容器苗生長的影響 [J].西北林學(xué)院學(xué)報,2009,24 (2):75-79.
(責(zé)任編輯張坤)
The Inf1uence of Different Container on Physica1 Growth and Afforestation Effects of Schima superba Container Seed1ings
Zheng Jian,Chen Qiuxia,Wang Jinwang,Qian Renjuan,Zhang Xu1e
(Institute of SubtroPica1 CroPs of Zhengjiang Province,Wenzhou Zhejiang 325005,China)
To find out the suitab1e seed1ing container for Schima superba grow,Physics and chemistry characteristics of matrix,seed1ing height,ground diameter morPho1ogica1 indexes,root vigor Physio1ogica1 indexes and afforestation effects of bare-rooted seed1ing were measured with seven different tyPe and size of containers.The resu1ts are fo11owing:different tyPe and size of containers exert tremendous inf1uence on the seed1ing growth and afforestation effects.The height,ground diameter,qua1ity index and tota1 weight of seed1ings grew in P1astic Pots(D×H= 10 cm×12.0 cm)were better than in the other containers.The ratio of height and ground diameter,root activity and afforestation surviva1 rate of non-woven fabric(D×H=4.5 cm×12.0 cm)were better than in the other containers.In genera1,non-woven fabric(D×H=4.5 cm×12.0 cm)shou1d be se1ected in the afforestation of Schima superba for the idea1 cost-effectiveness and high1y afforestation surviva1 rate,saving rate and initia1 growth.
Schima superba,container seed1ing,tyPe,size,seed1ing qua1ity,afforestation effects
S723.1
A
2095-1914(2016)04-0053-06
10.11929/j.issn.2095-1914.2016.04.009
2015-09-23
中央財政林業(yè)科技推廣示范項目(2013TS11)資助;溫州市森林生態(tài)重點科技創(chuàng)新團(tuán)隊(C20150002)資助。
第1作者:鄭堅(1978—),男,碩士,副研究員。研究方向:林業(yè)與園林花卉。Emai1:zjyzs@126.com。