不同育苗容器对木荷生理生长及造林效果的影响

2016-08-03 06:28陈秋夏王金旺钱仁卷张旭乐
西南林业大学学报 2016年4期
关键词:木荷根苗无纺布

郑 坚 陈秋夏 王金旺 钱仁卷 张旭乐

(浙江省亚热带作物研究所,浙江温州325005)

不同育苗容器对木荷生理生长及造林效果的影响

郑坚陈秋夏王金旺钱仁卷张旭乐

(浙江省亚热带作物研究所,浙江温州325005)

以7种类型、规格的容器为变量,通过测定不同容器规格下基质的理化性质,苗木的苗高、地径等形态指标、根系活力等生理指标以及与裸根苗的造林效果比较,筛选出适宜木荷生长的最佳容器类型及规格。结果表明:不同容器类型及规格对苗木的生长形态和造林效果有显著影响,塑料营养钵(D×H=10 cm×12.0 cm)的苗高、地径、质量指数和总鲜质量显著优于其他容器育苗;而无纺布(D×H=4.5 cm×12.0 cm)的高径比、根系活力以及造林成活率则显著性的优于其他容器育苗。因而,综合评价分析,生产上应首先选择无纺布D×H=4.5 cm×12.0 cm进行当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长量的较大,且成本和效益最好。

木荷;容器苗;类型;规格;苗木质量;造林效果

容器育苗已经发展成为当今世界的一项先进的林木育苗方式[1]。它不但具有发达完善的根系和栽植后基本不缓苗等优点,而且培育的苗木品质高,克服了传统裸根苗苗木损耗大、品质低、缓苗时间长等缺点。对于裸根栽植比较难成活的品种和自然环境条件比较贫瘠恶劣的栽植地,林木容器育苗均有较高的成活率。因此,容器育苗对于推进荒山育林以及大力发展速生丰产林有着重要作用[2]。

然而,在目前的林木容器育苗中,苗木的生长发育以及最终品质均与容器的类型和规格息息相关[3],尤其是容器特性、物理性能、形状、大小等。根据育苗容器材质的不同,一般可以把林木育苗容器分为3大类:第1类为塑料型容器,多为聚酯或聚乙烯类塑料,常见的有硬塑料营养钵和塑料薄膜等;第2类为泥型容器,通常由泥炭制成,常见的有营养钵和泥营养砖等;第3类为纸质容器,主要由废弃报纸或木浆纸等压制而成,根据其化学性质不同分为可降解和不可降解2种,常见的有育苗纸杯和蜂窝纸筒等[4-5]。由于纸杯容器在育苗移苗过程中可直接带筒定植,无需划杯和去杯,大大提高了工作效率,同时又可减少根系以及针叶的损伤,在林木育苗中应用十分广泛。与纸杯相比,蜂窝纸筒则表现出了省地、无间隙、利于密植定苗、减少肥水流失等优点,也深受育苗工作者的喜爱[6]。目前,在林业生产中又出现了无纺布制成的大密度容器袋,由于其方便携带保存,也具有广泛的应用前景。

木荷(Schima superba)为山茶科木荷属大乔木,是我国亚热带常绿阔叶林的重要建群种[7-8]。由于其在林业生态建设中的重要作用,幼苗需求量逐年递增。而在目前的造林生产中,木荷多采用裸根苗,由于造林季节及自然条件等因素的影响,苗木成活率和造林成效并不十分稳定[9]。随着珍稀用材林和生态公益林工程的大力实施,木荷容器苗在造林中的应用日益提升。因此,本试验选取木荷为试验对象,以容器类型、规格为变量,通过苗木形态、生理及活力指标及田间生长表现与测试,探讨容器规格对木荷容器苗质量的影响,并筛选适宜木荷的容器类型和规格。

1 材料与方法

1.1试验材料

以2012年采自江西安吉的木荷种子作为试材,根据DB33/176—2005规定的种子标准,选用木荷良种。试验育苗床选择在浙江省温州(119°37′~121°18′E,27°06′~28°36′N)容器苗生态林木培育基地的温室大棚中,苗床选用细黄土为试验育苗基质,播种后均匀洒水,上覆拱形的透明薄膜,2013年4月份选择生长健壮、长势一致的芽苗移植到试验育苗容器中。

1.2容器材料及育苗基质

1)无纺布网袋容器:采用可降解无纺布作为育苗容器,选用D×H为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,具体按各试验要求选用不同容器。

2)黑色塑料营养钵,选用D×H为6.0 cm× 8.0 cm、8.0 cm×10.0 cm、10.0 cm×12.0 cm,具体按各试验要求选用不同容器。

3)各育苗容器均采用同一育苗基质,经测定表明,基质类型表现为轻基质、类型松散,营养均衡,具有良好的保肥保水性能。具体见表1。

表1 基质理化性质测定Tab1e 1 Determination of Physica1 and chemica1 ProPerties of matrix

1.3研究方法

1.3.1试验设计

试验设2种类型容器,完全随机区组设计,一共7种规格(处理),3次重复,每个重复移栽芽苗120袋,容器均置于育苗盘中。试验容器类型和规格见表2。

木荷容器苗培育7个月之后,到2013年 11月,容器苗连基质一起出圃,移栽后按区组栽种。按照苗期常规管理[10],定期跟踪野外的生长表现,以裸根苗为对照,研究不同容器类型的苗木出圃造林成活率及初期长势的影响。分别于造林3个月、12个月后,用钢卷尺、游标卡尺测量用林木高度、地径、冠幅等指标,并调查计算造林成活率[11]。

表2 不同容器的规格及材料Tab1e 2 SPecifications and materia1s of different containers

1.3.2苗木指标的测定

试验期间为2012年4月15日至2013年10月30日,定期监测苗木生长,每月中和月末为固定木荷容器苗的苗高、地径,每种容器(处理)15株。试验结束时(2013年10月30日),每处理测量15株,5株为1个重复,共3个重复。破坏性测量容器苗地径(mm),总干质量 (g),根、茎、叶干质量(g),苗高(cm),总鲜质量(g),根、茎、叶鲜质量(g),计算高径比、根冠比和质量指数[12];以及总N含量和根系活力[13-14]。

1.4数据处理

数据采用SPSS version 13.0统计软件(SPSS Inc.,Standard Version)进行统计分析[15],最小显著差异法(LSD)多重比较不同处理之间的差异(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1不同容器苗的高生长进程

不同木荷容器的高生长进程见图1。从图1可以看出,不同容器间的苗高生长曲线斜率不一致,出苗后75 d内,生长差异不显著,到出苗后90 d,不同容器间差异达显著水平;以培育当年出圃期为目标的小规格容器苗,出苗后195 d时,其高生长排序均为:Y3>Y2>W4>Y1>W3>W2>W1。以培育大规格容器为目标的,出苗后500 d,其高生长排序均为:Y3>W3>W4>W2>Y2>W1>Y1。

图1 苗高生长规律Fig.1 Growth regu1arity of seed1ing height

2.2不同容器苗地径的生长进程

不同容器木荷苗木地径生长规律见图2,不同容器的木荷出苗后75 d内,地径生长差异不显著;出苗后90 d,不同容器的地径差异达显著水平,Y3地径高于其他容器,其余差异不显著;出苗后195 d,不同容器地径差异达显著水平,其地径生长排序均为,Y3>Y2>W4>Y1>W3>W2>W1。出苗后500 d,其地径生长排序均为,Y3>W4>Y2>W3>W2>Y1>W1。

图2 地径生长规律Fig.2 Growth regu1arity of ground diameter

2.3不同容器对苗木质量形态指标的影响

不同容器当年出圃苗(生长期195 d)质量的苗高、地径、高径比、冠根比、总鲜质量以及质量指数等的差异均达显著水平(如图3所示)。

W4、Y2、Y3的各项指标均显著性优于Y1、W1、W2、W3。综合评价7种容器木荷苗木鲜质量的排序为Y3>Y2>W4>Y1>W3>W2>W1。Y3与W1之间的总鲜质量相差达到14.87 g,质量指数相差达到0.77,地径相差到3 mm,苗高相差达20.2 cm。

2.4不同容器对木荷生理指标的影响比较

不同容器育苗当年出圃苗 (生长期195 d)质量主要生理指标根系活力、全N含量等均具有一定的差异 (如图4所示)。比较反映根质量的根系活力指标,W4、Y3显著优于其他容器,排序为W4>Y3>Y2>W3>W2>W1>Y1。比较反映木荷容器苗体内营养的植株全N含量,Y3、Y2、W4含量高于其他容器,但差异不显著,排序为Y3>Y2>W4>Y1>W3>W2>W1。

2.5不同容器苗与裸根苗的造林效果对比分析

不同容器木荷苗木与裸根苗造林后的生长情况见表3。由表3可知,容器苗与裸根苗相比,在移栽3个月和12个月之后,应用达到出圃要求的合格容器苗(无纺布网袋、营养钵)造林成活率,均明显高于裸根苗。容器W4的造林成活率最高,相比裸根苗提高了16.5%。说明相比裸根苗,容器育苗确实可以提高苗木成活率、促进提早成林,有效提高造林成效性。

图3 不同容器规格木荷的生长状况Fig.3 The growth condition of Schima superba container seed1ings in different containers size

图4 不同容器规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 不同容器木荷苗木与裸根苗造林后的生长情况Tab1e 3 The growth condition of S.superba container seed1ing and truncated P1ant in different containers

容器的大小对苗木的规格有影响,造林后生长量、保存率与苗木规格密切相关。W1容器较小,苗木亦较小,造林未达到出圃要求,其保存率、生长量明显低于其他容器。Y2、W4、Y3容器较大,苗木亦较大。不同容器类型亦影响造林后生长量、保存率,容器W4与Y2、Y3苗木25~28 cm之间,达到了出圃苗的质量标准,然而保存率、生长量亦存在差异,W4明显优于Y2、Y3,分析其原因,这可能是无纺布网袋容器和营养钵容器培育的苗木根团发育状况不同,无纺布网袋的容器苗根系是向四周扩散性,而大营养钵的容器苗,虽然外形粗壮、规格较高,但营养过剩,易使主根扎入土壤或产生祸根,影响苗木整体质量。

3 结论与讨论

容器苗的生长发育及苗木质量与育苗容器有着密不可分的关系,好的育苗容器不但可以提高容器苗的品质,还可以降低经济成本。即使是相同材料、相同体积的育苗容器,径高不同,培育的苗木规格和品质也有着极大差异[16]。本试验结果显示,不同材料和规格的容器苗在生长和生理上存在着较大差异,有些处理,如塑料营养钵(D× H=6.0 cm×8.0 cm)、无纺布网袋(D×H=4.5 cm× 6.0 cm)等,甚至未达到当年生出圃苗的合格标准。这与鲁敏等[17]人的研究一致,说明育苗容器的规格合适与否是培育品质优良苗木的关键。

本试验结果中,同一材料的育苗容器,不同规格所培养出的木荷容器苗在生理生长上也存在着较大差异。一般说来,育苗器的体积越大,为苗木生长发育所提供的空间就越大,也越有利于苗木根系的生长。李承水等人对火炬松的研究也表明[18],较小的容器不能为较为速生的树种提供足量的营养,进而抑制了其生长。但是本研究中,育苗器体积越大,也就意味着育苗过程所需要的水、基质、容器材料以及劳动力及管理的经济成本就越大,虽然越大的育苗器培育的苗木外形健壮,却易使主根扎入土壤,移栽时难以良好适应造林地的自然条件,进一步导致造林成活率较低。而育苗器太小,如无纺布网袋 (D×H=4.5 cm× 6.0 cm)等,虽然降低了容器材料和基质等经济成本,但苗木的生存发育空间难以保证,生长所需的肥水等养分难以维系,导致根系萎小,苗木品质低下,未能达到当年出圃苗标准,进而影响造林成效。所以,育苗器的不但应满足苗木的生长发育的空间及养分的需要,还要尽可能地降低生产中的经济成本;且培育出的苗木生长状况还应能良好的适应造林地的自然条件,才能在造林生产中有效提高造林成效[19]。

试验中发现,无纺布(D×H=4.5 cm×12.0 cm)或营养钵(D×H=10.0 cm×12.0 cm、8.0 cm× 10.0 cm)规格的育苗器培育出的木荷容器苗在多项生理形态指标上均显著的优于其他容器,苗木的品质较高。且与裸根苗相比,造林成活率较高,移栽后苗期生长快,属于木荷容器苗培育的推荐容器类型。但是徐城云等[5]人的研究发现,从容器的经济成本上考虑,营养钵D×H为10.0 cm× 12.0 cm大体积育苗器的成本较高,可利用空间有限,且育苗器的直径较大,装土后容器的高度受到影响,从而对苗高有一定的限制,并不适用。且营养钵容器D×H为8.0 cm×10.0 cm,由于容器较短,不利木荷主根的生长。因此,试验表明,若要兼顾到苗木的生长品质和经济成本,则应首选无纺布D×H为4.5 cm×12.0 cm的容器类型。陈秋夏等[20]人的研究也表明,轻型适宜的育苗容器培育容器苗,不但减少了育苗过程中的经济成本,且造林时无需缓苗过程,苗木规格适宜,根坨性状良好,不因苗木过大产生祸根,也不苗木矮小根系萎缩,进而较快的适应造林地的自然环境,提高造林成效性。这也是改善目前裸根苗造林成效低的有效手段,应广泛实施。

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(责任编辑张坤)

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

中央财政林业科技推广示范项目(2013TS11)资助;温州市森林生态重点科技创新团队(C20150002)资助。
第1作者:郑坚(1978—),男,硕士,副研究员。研究方向:林业与园林花卉。Emai1:zjyzs@126.com。

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