地膜覆蓋邊緣效應(yīng)對土壤水分及楊樹苗生長的影響

吳 敏，湯玉喜，徐世鳳，吳立勛，李永進(jìn)，唐 潔

(湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南長沙 410004)

洞庭湖區(qū)的楊樹扦插育苗地多為旱土，無灌溉條件，每當(dāng)4—5月遇少雨干旱年份時(shí)，育苗成活率大為下降、生長勢差，為此采用地膜覆蓋措施，可大大提高育苗的總體成活率及生長量。但即便如此，地膜覆蓋苗床兩邊行的苗木成活率、保存率和生長量仍較苗床中部有明顯下降，為此我們開展了地膜覆蓋苗床不同部位的苗木生長及土壤含水率的試驗(yàn)研究，探索相關(guān)因子的內(nèi)在聯(lián)系，改進(jìn)育苗方法，為培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)楊樹苗提供配套措施。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

扦插育苗圃地位于漢壽縣圍堤湖垸內(nèi)，地勢平坦，土壤為沖積母質(zhì)發(fā)育而成的輕沙質(zhì)壤土。

1.2 試驗(yàn)材料

育苗試驗(yàn)材料為本課題組選育的美洲黑楊新無性系湘淋－75，種苗為1年生扦插苗，苗高3～4 m，已充分木質(zhì)化，無病蟲為害。

1.3 試驗(yàn)方法

圃地翻耕后每1 hm2施以復(fù)合肥1 125 kg、尿素300 kg，旋耕整平，作高床，床寬1.6 m，地膜覆蓋床面，每床扦插4列，扦插密度約為60 000根/hm2。將種苗地上部分自下而上依次區(qū)分為4等分，以利刃截制成長約16～18 cm的穗條，于2009年3月8日扦插，每區(qū)分段扦插穗條100根，重復(fù)3次。2010年1月調(diào)查保存率、地徑及苗高年終生長量。8月中旬分別對地膜覆蓋苗床中部和邊行0～3 cm表土層取土樣3份，重復(fù)3次，在105℃下烘至恒重。

數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析［2］。

2 結(jié)果與分析

2.1 地膜覆蓋苗床對楊樹育苗保存率的影響

種苗生長發(fā)育狀況和土壤水分是影響扦插成活的最主要因子，因此，本試驗(yàn)采用種苗和苗床不同部位雙因子試驗(yàn)方法。種苗部位及其在苗床不同部位扦插育苗的保存率見表1。

表1 地膜覆蓋苗床不同部位及種苗區(qū)分段育苗保存率Tab.1 The survival rate of the different part of film mulching and diffent part of seedling (%)

經(jīng)檢驗(yàn)，種苗不同部位的插穗在苗床同一部位所育苗木的保存率差異不顯著 (顯著水平p=0.699 3)，表明湘林—75與湘林—90等其它新無性系的研究一致［3］，雖然在年生長發(fā)育周期內(nèi)存在年齡 (天)差異，但只要苗木充分木質(zhì)化，種苗自下而上各區(qū)分段均可用于扦插育苗，種苗部位對成活率及保存率沒有顯著影響;而在苗床不同部位的扦插育苗的保存率經(jīng)方差分析則有極顯著差異 (p=0.002 3)，中部2行均顯著高于兩側(cè)邊行，多重比較見表2。

表2 苗床不同部位育苗保存率Tukey法多重比較表Tab.2 The multiple comparison on survival rate of different part in seedbed by Turkey method

黑楊派楊樹育苗主要通過穗條在春季扦插繁殖，其成活率與前期不定根形成有關(guān)，而不定根的數(shù)量和長短則與此期間的地溫和土壤含水量密切相關(guān)。地膜覆蓋在早春能有效地增加地溫、阻隔土壤水分蒸發(fā)［4］、有效增加地膜下土壤及團(tuán)塊間空氣的濕度，地膜下表面常有大量水珠凝結(jié)，且多沿楊樹扦插穗條返流土層中，使插入泥中的穗條長期處于有利于不定根形成和生長的濕潤狀態(tài)，有利于提高育苗成活率和保存率。但地膜覆蓋苗床土層內(nèi)的微氣象及水分條件仍存在差異:由于地膜覆蓋僅限于苗床正面，沒有覆被高床的兩側(cè)，且緊鄰裸露的步道，在土壤毛細(xì)管作用影響下，形成邊緣效應(yīng)，邊行土壤水分易于散失。因此，邊行苗木雖也在地膜之下，但與苗床中部比較，邊行土壤含水量下降，在降雨少、干旱氣象條件下，易導(dǎo)致楊樹扦插育苗的成活率及保存率下降。

2.2 地膜覆蓋苗床對楊樹苗木生長量的影響

湘林—75按種苗部位及其在苗床不同部位扦插育苗的地徑、苗高生長量見表3。

表3 地膜覆蓋苗床不同部位及種苗區(qū)分段的苗木生長量Tab.3 The growth volume of different part of seedbed under film mulching and different part of seedling

經(jīng)檢驗(yàn)，地膜覆蓋楊樹育苗的地徑、苗高生長量，在種苗區(qū)分段間無顯著差異，(地徑p=0.729 3，苗高p=0.251 5);地徑、苗高生長量在苗床部位間有極顯著差異 (地徑p=0.006 7，苗高p=0.001 1)，苗床中間兩行的地徑和苗高生長指標(biāo)均顯著大于兩側(cè)邊行，其趨勢與育苗保存率相似。苗床不同部位的地徑、苗高生長量的多重比較見表4。

表4 苗床不同部位楊樹育苗生長量Tukey法多重比較表Tab.4 The multiple comparison on growth volume of different part in seedbed by Turkey method

苗木生長量的大小與土壤所能提供的正常水分和養(yǎng)分成正相關(guān)，而地膜覆蓋苗床的地徑、苗高生長量差異，在土壤養(yǎng)分條件一致的情況下，差異可推斷僅源自土壤水分;水分差異已如上節(jié)所述，源自地膜覆蓋時(shí)的邊緣效應(yīng)。

2.3 地膜覆蓋苗床對土壤含水率的影響

試驗(yàn)觀測顯示，在地膜覆蓋育苗過程中，苗床中部與邊行的保存率、生長量均存在顯著差異，分析其原因，可能源自土壤含水量的不同，為此進(jìn)行土壤水分實(shí)測，結(jié)果見表5。

表5 地膜覆蓋苗床不同部位土壤含水率Tab.5 The moisture content in different part of seedbed under the film mulching (%)

從表5數(shù)據(jù)可知，在同一重復(fù)內(nèi)，有膜覆蓋苗床的表層土壤含水率邊行均低于中部，試驗(yàn)總體水平低10.8%;經(jīng)方差分析，這種差異不顯著 (p=0.214 3)。實(shí)測數(shù)據(jù)還顯示，不論是邊行還是苗床中部，表土層的平均含水率均在16.1%以下，數(shù)值偏低;究其原因與當(dāng)年8月久旱無雨有關(guān)。8月，楊樹苗木生長進(jìn)入年生長后期［5］，生長開始減緩，需水量已有所降低。

8月份調(diào)查的土壤表層的含水率偏低、且不同部位的含水率在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無顯著差異，但對苗木的保存率和年生長量的影響卻是顯著的，該現(xiàn)象提示:無灌溉條件的圃地，在采用地膜覆蓋措施時(shí)，不要忽視苗床側(cè)面，應(yīng)將地膜覆蓋到步道邊，使苗床的側(cè)面也在地膜的有效覆蓋內(nèi);并且，扦插時(shí)邊行不要太靠苗床邊。

3 結(jié)論與討論

在無灌溉條件的旱土培育楊樹扦插苗，采用地膜覆蓋措施可提高育苗總體保存率和生長量。但當(dāng)?shù)啬H覆蓋苗床正面、且邊行扦插又太靠邊時(shí)，在苗床蓋膜邊緣效應(yīng)作用下，邊行較中部土壤含水率降低10.8%，導(dǎo)致的生長效應(yīng)是保存率下降24.0%，地徑下降38.1%，苗高下降38.2%。為此，在楊樹育苗采取地膜覆蓋措施時(shí)，應(yīng)將床寬與所選地膜的寬度相匹配，將地膜蓋到步道邊，使苗床側(cè)面及邊行處于地膜的有效覆蓋內(nèi);并且，邊行穗條扦插時(shí)不要太靠邊。

［1］林大儀．土壤學(xué)［M］．北京:中國林業(yè)出版社，2002:129．

［2］唐啟義．DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) (2版) ［M］．北京:科學(xué)出版社，2010:75－123．

［3］吳敏，吳立勛，徐世鳳，等．湘林—90等5個(gè)楊樹新無性系不同部位田間育苗生長性狀研究 ［J］．湖南林業(yè)科技，2008，35(6):13－20．

［4］朱安香，閻彥梅．地膜玉米對土壤水分利用的試驗(yàn)研究［J］．農(nóng)業(yè)科技通訊，2010(11):69－70．

［5］吳敏，吳立勛，湯玉喜，等．6個(gè)南方型黑楊無性系苗期年生長節(jié)律的研究［J］．湖南林業(yè)科技，2005，32(4):21－25．