李萬(wàn)發(fā)
(大興安嶺林業(yè)集團(tuán)韓家園林業(yè)局生態(tài)修復(fù)管理科,黑龍江大興安嶺 165126)
大興安嶺是我國(guó)重要的森林生態(tài)系統(tǒng)之一,也是我國(guó)北方重要的生態(tài)屏障和生物多樣性保護(hù)區(qū)[1]。然而,長(zhǎng)期以來(lái)的過(guò)度開(kāi)發(fā)和濫伐,導(dǎo)致該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境遭受了嚴(yán)重破壞。為了逐步恢復(fù)和改善大興安嶺的生態(tài)環(huán)境,當(dāng)務(wù)之急是開(kāi)展生態(tài)修復(fù)工作。在大興安嶺生態(tài)修復(fù)中,有效的種苗培育技術(shù)與策略,將直接影響大興安嶺生態(tài)修復(fù)的成效和可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。
大興安嶺位于黑龍江省和內(nèi)蒙古自治區(qū)北部,是我國(guó)位置最北、緯度最高的邊境地區(qū),地理坐標(biāo)位于東經(jīng)121°12′~127°00′、北緯50°11′~53°33′,總面積約32.72 萬(wàn)km2(內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)約24.00 萬(wàn)km2,黑龍江省境內(nèi)8.48 萬(wàn)km2)[2]。作為國(guó)家重點(diǎn)國(guó)有林區(qū),大興安嶺是國(guó)家生態(tài)安全的重要保障區(qū)和木材資源戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備基地,林地面積818.50 萬(wàn)hm2,活立木總蓄積量高達(dá)6.24 億m3。
大興安嶺地區(qū)在生態(tài)修復(fù)方面以天然林資源保護(hù)工程為主線(xiàn),注重人工造林和種苗培育技術(shù);同時(shí)全面推進(jìn)森林、草原、濕地三大生態(tài)空間和重要生態(tài)功能區(qū)的建設(shè),以提高生態(tài)質(zhì)量和水平。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),自天然林資源保護(hù)工程實(shí)施以來(lái),大興安嶺地區(qū)已累計(jì)完成人工造林任務(wù)4.72 萬(wàn)hm2,后備資源培育超過(guò)33.33 萬(wàn)hm2。同時(shí),大興安嶺地區(qū)相關(guān)林業(yè)部門(mén)還在持續(xù)加大種苗培育創(chuàng)新力度,引進(jìn)推廣育苗新技術(shù)。
2.1.1 種子處理
原則上由地區(qū)種苗站統(tǒng)一進(jìn)行種子調(diào)撥,并經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)、檢疫確保種子合格。1)落葉松、樟子松、云杉、西伯利亞紅松等在每年的12 月進(jìn)行種子雪藏,將種子與雪按照1 ∶3 的體積比例混合,裝袋攪拌均勻,儲(chǔ)存在苗木窖靠墻的地方。這種方法能有效打破種子的休眠狀態(tài),促進(jìn)發(fā)芽,有利于苗齊、苗壯[3]。2)其他催芽處理方式因樹(shù)種不同而有差異。對(duì)于種皮較薄、含水量較低的樹(shù)種,如楊樹(shù),可采用浸種催芽,水溫一般為20~30 ℃或40~50 ℃,具體溫度取決于種子的種皮厚薄和含水量。對(duì)于種皮較厚的種子,如紅皮云杉,可以采用層積催芽的方式進(jìn)行處理。3)還可以使用特定的藥劑進(jìn)行催芽處理。例如,對(duì)于種皮較厚或含有休眠物質(zhì)的種子,如松樹(shù)、榆樹(shù)等,用0.2%~0.5%的硝酸鉀溶液浸泡種子24~48 h,然后用清水洗凈,晾干后砂藏,可提高發(fā)芽率和發(fā)芽速度。
通常種子裂嘴(露白)達(dá)到30%即為可進(jìn)行播種的標(biāo)志,表明種子已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)芽。為防止病菌和蟲(chóng)害侵害種子,在春季播種前2 d,需要使用0.5%高錳酸鉀溶液將種子浸泡1~2 h,之后用清水沖洗,確保種子表面殘留的藥劑被清洗干凈,然后稍微晾曬,使種子干爽,便于播種。同時(shí),留存樣種,數(shù)量為待處理種子數(shù)量的1%,在5 ℃以下保存1 年,以備將來(lái)可能需要之時(shí)取出使用。
2.1.2 整地
優(yōu)選地勢(shì)平坦、光照充足、通風(fēng)良好、排水良好的地點(diǎn)作為苗圃。以棕色針葉林土為基礎(chǔ),以確保苗圃土壤質(zhì)量滿(mǎn)足種苗的生長(zhǎng)需要[4]。在播種前7 d,務(wù)必完成整地工作。1)利用旋耕機(jī)將新播種地旋耕2~3 次,以清除土壤中的雜草、樹(shù)根和石塊,確保土壤疏松細(xì)碎。2)施放底肥和土壤消毒劑。底肥采用二銨和硫酸鉀,土壤消毒則采用硫酸亞鐵,總用量為90 kg/667 m2,各組分質(zhì)量比例為1 ∶1 ∶1。3)在下種前的5~7 d,務(wù)必灌足底水,以確保土壤保持濕潤(rùn)狀態(tài)。4)制作苗床。選擇南北向布置苗床,床高25.0~30.0 cm,床面寬度1.1 m,設(shè)置步道寬度為0.5 m,以方便日后的管理和操作。在整個(gè)做床的過(guò)程中,務(wù)必保持床面整潔,不留雜物,并保持土壤的疏松狀態(tài),這將有利于種苗的生長(zhǎng)和根系的發(fā)育。
2.1.3 播種
在4 月下旬至5 月下旬,平均地表溫度8~9 ℃時(shí),即可進(jìn)行播種。播種方式主要有人工播種和機(jī)械播種2 種[5]。作業(yè)面積較小時(shí),選擇有經(jīng)驗(yàn)的老工人,按照事先計(jì)算出的每667 m2播種量(如落葉松播種量一般為6 kg/667 m2),將種子均勻地播到地里,然后覆土,覆土厚度為0.5 cm,保證厚薄均勻,不能有遺漏的地方;覆土之后用滾子壓實(shí)。對(duì)于較大面積的作業(yè)區(qū),機(jī)械播種更為高效。
在播種時(shí),有5 個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要特別注意。1)播種行要通直,開(kāi)溝深淺一致,保證播種的整齊度和一致性。2)撒種要均勻,確保種子能夠平均分布在地面上,避免出現(xiàn)種子密度差異懸殊的情況。3)撒種后覆土要均勻,覆土厚度應(yīng)為種子短軸直徑的2~3 倍,確保種子與土壤充分接觸,為其提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境。4)覆土后要進(jìn)行鎮(zhèn)壓,使種子與土壤緊密接觸,促進(jìn)種子的發(fā)芽、生長(zhǎng)。5)播種后要立即進(jìn)行灌水,為種子發(fā)芽提供必要的水分,確保其順利生根發(fā)芽。
播種量是根據(jù)單位面積計(jì)劃產(chǎn)苗量來(lái)計(jì)算的,需要考慮種子的千粒重、凈度和發(fā)芽率,以及苗圃的環(huán)境條件和管理技術(shù)水平。合理的播種量是保障苗木成活和良好生長(zhǎng)的關(guān)鍵,在大興安嶺林區(qū),播種量一般按公式(1)計(jì)算:
式中,x為單位面積播種量,g·m-2;P為種子千粒重,g;n為設(shè)計(jì)密度,株·m-2;E為種子凈度,%;K為種子發(fā)芽率,%;C為播種系數(shù),落葉松、樟子松一般取值2.5~3.0,云杉一般取值3.5~4.5。
容器育苗是使用無(wú)紡布、塑料或其他材料制成的容器,將基質(zhì)和種子或插穗裝入其中進(jìn)行育苗的技術(shù)。容器育苗具有節(jié)省土地、提高苗木質(zhì)量、方便移栽等優(yōu)點(diǎn),適于大興安嶺地區(qū)的林業(yè)生產(chǎn)。
2.2.1 基質(zhì)(營(yíng)養(yǎng)土)選擇與配制
容器育苗的關(guān)鍵是選擇和配制合適的基質(zhì)(營(yíng)養(yǎng)土),常用的一種基質(zhì)配方是草炭土30%+腐熟牛糞20%+園土48%+2%過(guò)磷酸鈣。草炭土是一種有機(jī)物質(zhì)含量高、保水保肥能力強(qiáng)、透氣性好、酸堿度適中的基質(zhì),能夠?yàn)橹参锾峁┝己玫纳L(zhǎng)環(huán)境。腐熟牛糞是一種天然有機(jī)肥料,能夠增加基質(zhì)中的氮、磷、鉀等養(yǎng)分,促進(jìn)植物生長(zhǎng)。園土是一種常見(jiàn)的無(wú)機(jī)基質(zhì),主要是提供砂粒和黏土顆粒,改善基質(zhì)的結(jié)構(gòu)和通透性。過(guò)磷酸鈣是一種無(wú)機(jī)磷肥,能夠提供植物所需的磷元素,同時(shí)調(diào)節(jié)基質(zhì)的酸堿度。
為了保證基質(zhì)的衛(wèi)生和安全,需要對(duì)基質(zhì)進(jìn)行消毒處理。常用的消毒方法是使用三氯硝基甲烷進(jìn)行消毒處理,能夠有效殺滅基質(zhì)中的細(xì)菌、真菌、線(xiàn)蟲(chóng)等有害微生物。具體方法是每立方米營(yíng)養(yǎng)土加175 mL藥液,拌勻后用塑料膜覆蓋3 d,之后通風(fēng)7~9 d 使用。這樣可以保證基質(zhì)中沒(méi)有病原菌和蟲(chóng)卵,避免苗木感染或受害。
為了保證植物生長(zhǎng)正常,還需要對(duì)基質(zhì)的酸堿度進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般來(lái)說(shuō),大多數(shù)樹(shù)種適合在微酸性到中性(pH 值5.5~7.0)的基質(zhì)中生長(zhǎng)。如果基質(zhì)過(guò)酸或過(guò)堿,會(huì)影響植物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收,導(dǎo)致其生長(zhǎng)不良或死亡。因此,在配制基質(zhì)時(shí)要檢測(cè)并調(diào)節(jié)其pH 值,使其符合樹(shù)種生長(zhǎng)的要求。
2.2.2 播種
播種期的確定至關(guān)重要。考慮大興安嶺當(dāng)?shù)氐臍夂蛱匦?,春季是最佳的播種季節(jié)。在寒冷的冬季結(jié)束后,春季氣溫回升,土壤開(kāi)始解凍,有利于種子的發(fā)芽和幼苗的生長(zhǎng)。
在進(jìn)行實(shí)際播種前,需做好充分的準(zhǔn)備工作。種子質(zhì)量是確保成功育苗的基礎(chǔ),應(yīng)選擇質(zhì)量良好、催芽效果較好的種子。播種容器底部應(yīng)設(shè)置排水穴,以確保良好的排水條件。在播種前,還應(yīng)根據(jù)播種量的要求,在容器內(nèi)放置適量的基質(zhì),為種子提供生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境。
不同樹(shù)種應(yīng)分別考慮其特性和播種量需求。落葉松每個(gè)容器可播種2~4 粒種子,確保較高的出苗率和苗木品質(zhì)。云杉種子千粒重在3~5 g、發(fā)芽率在50%左右的種子可點(diǎn)播3~6 粒。樟子松的發(fā)芽率在50%以上時(shí),宜點(diǎn)播3~4 粒種子。根據(jù)不同種子的特性,科學(xué)合理地分配播種量,以確保每個(gè)容器內(nèi)有足夠的競(jìng)爭(zhēng)空間,促進(jìn)種子健康生長(zhǎng)。
覆土厚度應(yīng)適中,通常為種子厚度的1~2 倍。以落葉松為例,一般覆土厚度在0.3~0.5 cm,最大不能超過(guò)1 cm。播種24 h 后進(jìn)行第1 次澆水時(shí),要確保澆透,有助于種子與基質(zhì)充分接觸,促進(jìn)發(fā)芽。隨后的澆水量也應(yīng)保持適度,避免水浸濕基質(zhì)過(guò)深,影響種子的呼吸和發(fā)芽。針對(duì)鳥(niǎo)獸危害嚴(yán)重的地區(qū),需要采取防護(hù)措施,防止種子被啄食或受損??梢允褂盟芰媳∧さ雀采w容器,以避免種苗受到外部動(dòng)物的侵害。
容器苗追肥時(shí)間、次數(shù)、肥料種類(lèi)和施肥量應(yīng)根據(jù)樹(shù)種和基質(zhì)肥力而定。針葉樹(shù)出現(xiàn)初生葉、闊葉樹(shù)出現(xiàn)真葉,樹(shù)體進(jìn)入速生期前開(kāi)始追肥。根據(jù)苗木各個(gè)發(fā)育時(shí)期的要求,不斷調(diào)整氮、磷、鉀的比例和施用量,速生期以氮肥為主,生長(zhǎng)后期停止使用氮肥,適當(dāng)增加磷、鉀肥,促進(jìn)苗木木質(zhì)化。
苗期管理是確保苗木健康生長(zhǎng)的重要環(huán)節(jié)。1)新播苗前3 次的澆水必須充分澆透,之后根據(jù)天氣和土壤情況,適時(shí)澆水,保持床面濕潤(rùn),直到幼苗出土。幼苗出土后要控制澆水量,避免水分過(guò)多引發(fā)爛根和猝倒病。在高溫天氣,尤其是中午時(shí)分,需要澆降溫水,以保護(hù)幼苗不受高溫影響。2)隨著苗木進(jìn)入速生期,澆水要有所控制,原則是土壤不干不澆,避免苗木貪長(zhǎng)和木質(zhì)化不足的問(wèn)題。
苗期需要進(jìn)行7~8 次除草。新播苗除草要遵循“除小、除早”的原則,確保幼苗得到充足的光照和水分??梢赃m度使用化學(xué)藥劑除草,如硫酸亞鐵粉劑,用量為3~4 kg·m-2,但需注意使用方法和安全操作,避免對(duì)幼苗造成損害。
在苗木生長(zhǎng)初期,可追施氮肥或復(fù)合肥,用量為20 g·m-2。速生期可在6 月和7 月分別追施30 g·m-2和30~40 g·m-2的復(fù)合肥。在7 月下旬到8 月上旬各施一次鉀肥,促進(jìn)苗木木質(zhì)化。病蟲(chóng)害防治要及時(shí),尤其應(yīng)特別關(guān)注新播苗易出現(xiàn)的爛根和猝倒病。建議在新播苗出土3~5 d 后預(yù)防性地使用殺菌藥物,可以每7 d 噴施1 次藥物,連續(xù)噴施3 次。對(duì)于非上山苗,在入冬前澆足封凍水,待第1 場(chǎng)雪后蓋防寒氈,確保苗木安全越冬,為來(lái)年的生長(zhǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);對(duì)于上山苗,在入冬前起苗入窖。
采用起苗犁將苗根部切斷,進(jìn)行人工起苗。在起苗的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)苗木的直徑分級(jí),并將其打捆成直徑7~8 cm 的束,以便隨時(shí)進(jìn)行假植。在起苗的過(guò)程中,務(wù)必重視側(cè)根、須根、苗干和頂芽的完整性,以降低苗木的損傷率。對(duì)于針葉樹(shù)和闊葉樹(shù)而言,起苗株數(shù)損傷率應(yīng)分別控制在5%以下和6%以下,以確保種苗的質(zhì)量和存活率。
苗木入窖前7 d 對(duì)苗窖進(jìn)行消毒通風(fēng),使用0.5%高錳酸鉀徹底消毒苗木窖2 次,每次間隔3 d。只有在窖內(nèi)溫度低于-4 ℃時(shí),才能將苗木入窖。在窖內(nèi),使用干凈的河沙對(duì)苗木進(jìn)行假植,然后適當(dāng)澆水,以確保河沙保持濕潤(rùn)狀態(tài)。所有苗木入窖后,在過(guò)道上撒上鼠藥,以防止鼠害的發(fā)生。這樣的措施有助于使苗木進(jìn)入休眠狀態(tài),促進(jìn)其積累營(yíng)養(yǎng),增強(qiáng)其生命力。
大興安嶺作為我國(guó)北方重要的生態(tài)屏障和森林資源寶庫(kù),其生態(tài)修復(fù)任務(wù)尤為重要且緊迫。本文通過(guò)對(duì)大興安嶺生態(tài)修復(fù)中種苗培育的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討,更加凸顯了種苗培育在整個(gè)生態(tài)修復(fù)過(guò)程中不可或缺的作用。未來(lái),將進(jìn)一步加強(qiáng)科學(xué)研究和實(shí)踐探索,不斷改進(jìn)種苗培育技術(shù),提高種苗質(zhì)量和成活率。