黄土干旱阳坡植被恢复种子处理技术研究

郑智礼

(山西省林业科学研究院,山西 太原 030012)

缺水是黄土干旱阳坡植被恢复中的最关键问题,改善种子水分环境的技术有望成为解决黄土干旱阳坡植被恢复问题的关键。针对干旱这一限制因子,黄土干旱阳坡植被恢复种子处理及特殊苗木培育技术研究课题组进行了改善种子水分环境手段的研究,并取得了一定进展,现总结如下。

1 试验材料

试验所用种子是由山西省林木种苗站提供的发芽率较高的刺槐种子和侧柏种子。

育苗杯为 21 cm深的黑色塑料杯;塑料瓶为150 mL的带盖塑料瓶;保水囊是以纸浆为主要成分自制的;育苗杯基质为湿润的、可攥成团的农田土。

2 种子处理

1)侧柏种子。消毒前漂去空籽,用0.5%的高锰酸钾溶液浸种 2 h,消毒后,用 45°C温水浸种 24 h,将种子捞出摊晾,保持一定的湿度,每天用温水冲洗1次～ 2次。 5 d～ 6 d后,约 1/3的种子裂嘴 ,此时即可播种。

2)刺槐种子。用 0.5%的高锰酸钾溶液浸种2 h,再用温水浸泡 12 h,保持种子湿润,1 d～ 2 d后种子开始出芽时便可播种。

3 试验方法

3.1 室内试验

采用水瓶辅助法,利用纱布吸水的原理,为种子发芽提供水分。在每个塑料瓶瓶盖的中央打 1个小孔,将纱布条搓成捻从孔中穿过,瓶盖两面捻的长度与瓶深一致,盖下面的捻深入瓶中,盖上面的捻在瓶盖上盘好,形成 1个纱布垫。播种时,将塑料瓶装满水,旋紧瓶盖,纱布捻向上吸水,使瓶盖上面的纱布垫逐渐湿润。然后瓶口朝上将塑料瓶埋入要播种的育苗杯中,埋入深度以纱布垫在2 cm～ 3 cm深处为宜。将催好芽的种子播在纱布垫上,再覆土2 cm～3 cm。侧柏和刺槐各进行5个处理,分别为:埋瓶浇 1瓶水(150 mL),埋瓶不浇水,不埋瓶浇 1瓶水,不埋瓶浇 2瓶水,不埋瓶不浇水。每个处理播30杯,每杯播 5粒种子,并在播种后定期调查种子的出苗率。

3.2 田间试验

3.2.1 试验地概况

试验地设在山西省吉县蔡家川村,该区域位于黄土高原东南部,地貌为典型的残垣沟壑与丘陵沟壑类型。属暖温带大陆性气候,春季干旱多风、十年九旱,夏季气温较高、降雨集中、多有伏旱,秋季多连阴雨,冬季寒冷干燥。年降水量570 mm,6月至9月的降水占全年的 70%;年蒸发量 1 700 mm;年平均气温 10°C,≥ 10°C积温 3 358°C;无霜期约 172 d。试验地为东南向的一块干旱坡地,坡度15°。

3.2.2 保水囊的制备

利用纸浆的保水性能,制作成一定大小的囊,播种时将种子置于囊中,使种子在发芽期间有足够的水分。

3.2.3 试验设计

试验于2009年雨季进行播种。采用L8(27)正交试验设计,如表1所示。

表1 正交试验设计

表1中,处理方式 A:1不整地,2鱼鳞坑整地(长、宽均为 50 cm的水平带,带面土挖虚整平,虚土深度约 20 cm);处理方式 B:1催芽,2不催芽;处理方式 C:1裸播,2带囊播;树种:1侧柏,2刺槐;处理组合:1不整地、催芽、裸播、侧柏,2整地、催芽、裸播、刺槐,3不整地、不催芽、裸播、刺槐,4整地、不催芽、裸播、侧柏,5不整地、催芽、带囊播、刺槐,6整地、催芽、带囊播、侧柏,7不整地、不催芽、带囊播、侧柏,8整地、不催芽、带囊播、刺槐。每个组合播种 50穴,8个组合共 400穴。

4 结果与分析

4.1 室内试验

播种后1周,刺槐不埋瓶不浇水处理的 30杯有14杯出苗,刺槐埋瓶不浇水处理的 30杯有 5杯出苗,刺槐不埋瓶浇 2瓶水处理的 30杯有 1杯出苗,其他的都没有出苗。

播种后10 d,刺槐不埋瓶不浇水处理的 30杯有21杯出苗,刺槐埋瓶不浇水处理的 30杯有 5杯出苗,刺槐不埋瓶浇 1瓶水处理的 30杯有 2杯出苗,刺槐不埋瓶浇2瓶水处理的30杯有 2杯出苗,其他的都没有出苗。

播种后20 d,刺槐不埋瓶不浇水处理的 30杯有22杯出苗,刺槐埋瓶不浇水处理的 30杯有 3杯出苗,刺槐不埋瓶浇 1瓶水处理的 30杯有 2杯出苗,刺槐不埋瓶浇2瓶水处理的30杯有 2杯出苗,其他的都没有出苗。

播种后 25 d,萌出的苗木开始死亡,直到播种70 d后全部死亡。

4.2 田间试验

最初是采用的 L8(27)正交试验设计,但调查发现侧柏种子全部没有发芽,因此,不能按照正交设计进行计算分析。以每 10穴为 1个重复,播种10 d后的刺槐出苗率见表2。

表2 刺槐出苗率

对表2中刺槐裸播与带保水囊播种的出苗率进行方差分析,结果见第 15页表3。

由表3看出,在吉县蔡家川村那样的黄土干旱阳坡地直播刺槐,裸播与带保水囊播种的出苗率差异显著,带保水囊播种可明显提高刺槐种子出苗率。

表3 方差分析

本试验对催芽与不催芽、整地与不整地的数据进行了类似分析,结果表明:在类似山西省吉县蔡家川村的黄土干旱阳坡地直播刺槐,催芽与不催芽、整地与不整地,其种子出苗率的差异未达到显著水平。

3 结论与建议

1)室内试验中,水瓶辅助法不能解决播种时种子缺水的问题。

2)利用育苗杯做种子直播试验不合理。杯中的基质有限,且不能与周围环境进行水分交换,夏季高温条件下,基质很快被抽干水分而形成硬土块。

3)在黄土干旱阳坡地,利用以纸浆为主要成分制作而成的保水囊进行播种,能有效地提高刺槐种子的出苗率。

4)在黄土干旱阳坡地,雨季直播刺槐,催芽与不催芽、整地与不整地,其种子出苗率的差异不显著。

5)在黄土干旱阳坡地直播侧柏难以发芽成活,至少需要尝试更深度的催芽方式。

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