播種時期對蒙古櫟不同類型苗木出苗和生長的影響

張 鵬，張 宇，何夢雅，徐 非

(東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

播種時期對蒙古櫟不同類型苗木出苗和生長的影響

張 鵬，張 宇，何夢雅，徐 非

(東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

以蒙古櫟種子為材料，研究播種時期對蒙古櫟不同類型苗木出苗和生長的影響，結(jié)果表明：蒙古櫟在秋季不同時間播種的出苗率均在60％以上，但以早期(9月下旬)播種的出苗率最高(大于80％)，早期播種的苗木在苗高、地徑、側(cè)根數(shù)、根體積和根生物量等指標(biāo)上都明顯要高于其它播種時期，蒙古櫟在秋播裸根育苗時應(yīng)適時早播；秋季播種的容器苗在所有觀測的形態(tài)指標(biāo)上均好于春季播種的容器苗，秋季容器育苗質(zhì)量更高。

蒙古櫟；種子；苗木類型；播種時期；苗木質(zhì)量

蒙古櫟Quercus mongolica為殼斗科櫟屬落葉喬木，喜光，耐寒，能抗-50℃低溫，喜涼爽氣候；耐干旱，耐瘠薄，喜歡溫涼氣候和中性至酸性土壤，通常生于向陽干燥山坡[1]。蒙古櫟在黑龍江省的分布主要集中于大小興安嶺、張廣才嶺和三江平原，幾乎遍及黑龍江省的山地，是次生林中非常重要的建群種，是中國東北天然次生林主要組成樹種[2]。目前，在東北大興安嶺林區(qū)尤其是干旱陽坡地帶，森林遭受破壞后退化為灌草叢甚至草叢，如果不采取人工更新方式，森林無法自我恢復(fù)。大興安嶺林區(qū)這種干旱陽坡土壤極為貧瘠，土壤含水量極低，加之冬季嚴(yán)寒，很多樹種難以在此存活生長。要想獲得人工更新造林的成功，就必須選擇極具耐寒、耐干旱、耐瘠薄特性的樹種。鑒于蒙古櫟具有適應(yīng)性極強、耐干旱且耐瘠薄的特性，又是本地區(qū)的鄉(xiāng)土樹種，因此可將其作為大興安嶺山地草原化退化生態(tài)系統(tǒng)人工恢復(fù)的理想喬木樹種之一。播種育苗是目前生產(chǎn)上培育蒙古櫟造林苗木的主要方式，裸根苗的培育主要以秋季播種育苗為主[3-6]，但關(guān)于秋季播種時期對蒙古櫟出苗和苗木生長的影響缺乏研究。容器苗由于造林時帶有完整的根坨，在提高造林成活率上具有極大的優(yōu)勢，但關(guān)于播種時期對蒙古櫟容器苗生長的影響也未見報道。本研究以蒙古櫟種子為材料，研究播種時期對蒙古櫟裸根苗出苗以及對裸根苗和容器苗苗木生長的影響，旨在為培育高質(zhì)量的蒙古櫟造林苗木提供參考依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗地位于黑龍江省尚志市東北林業(yè)大學(xué)帽兒山實驗林場苗圃。林場所在區(qū)域?qū)儆陂L白山系張廣才嶺西坡，為松花江流域。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)127°30′～127°34′，北緯 45°20′～45°25′；屬于低山丘陵，平均海拔300m，區(qū)域性氣候為大陸季風(fēng)氣候。平均氣溫2.8℃，極端最高氣溫38.0℃(7月)，極端最低氣溫-37.3℃(1月)，年平均相對濕度70％，年平均降水量723.8mm，降雨集中在6～8月，年蒸發(fā)量1 093.9mm，年日照時數(shù)2 471.3h，無霜期120～140d。

2 材料與方法

2.1 研究材料

試驗所用蒙古櫟種子于2012年9月中旬采自東北林業(yè)大學(xué)帽兒山實驗林場境內(nèi)，種子采收后首先使用50℃的熱水(種子與水的體積之比為1∶3)浸泡15min，進行殺蟲處理，再用0.5％的高錳酸鉀溶液消毒1h，經(jīng)清水沖洗之后在陰涼處干燥至種子相對含水量35％左右，種子裝入絲袋放入苗木窖中(5±3℃)貯藏備用。

2.2 研究方法

種子經(jīng)過殺蟲殺菌處理后，于2012年9月24日(T1)、10月4日(T2)、10月14日(T3)、10月24(T4)日和11月4日(T5)5個時期分別進行大田直播培育裸根苗。每個時期將250粒種子直接播種于1m2苗床上，共播種5行(即5次重復(fù))，每行播種50粒種子。2013年的5月中旬開始出苗至6月下旬出苗結(jié)束期間，每周(共5周)觀察并記錄不同播種時間處理的出苗情況。

播種時期與苗木類型的組合共有7種(即7個處理)。裸根苗均為秋季播種，共分5個播種時期(2012年9月24日、10月4日、10月14日、10月24日和11月4日)，5個播種時期的裸根苗對應(yīng)的處理分別為B1、B2、B3、B4和B5。容器苗分為秋季(2012年9月 25日)和春季(2013年4月21日)2個播種時期，2個播種時期的容器苗對應(yīng)的處理分別為C1和C2。所選容器為無紡布袋，直徑為8cm，高為10cm，育苗基質(zhì)由60％的苗圃土、30％的草炭和10％的沙子組成，每容器中播種1～2粒種子。2013年9月26日對上述裸根苗和容器苗進行生長調(diào)查，每種(共7種)處理調(diào)查100株苗木的苗高和地徑，再隨機選取15株苗木(即15次重復(fù))，分別測定每株苗木的主根長、側(cè)根數(shù)(直徑大于1mm的一級側(cè)根數(shù))、根體積、地上部分生物量(包括莖和葉)和根生物量。根體積利用排水法測定；生物量利用干燥箱(60℃條件下)烘干至恒質(zhì)量后測定。

3 結(jié)果與分析

3.1 秋季播種時間對蒙古櫟裸根苗出苗的影響

秋季不同時間播種的蒙古櫟，春季出苗階段要經(jīng)歷5周左右(從5月中旬開始出苗至6月下旬結(jié)束)的時間。方差分析結(jié)果(見表1)顯示，在出苗階段前期和后期各處理的出苗表現(xiàn)不同，在開始出苗的前3周內(nèi)，秋季不同時間播種的出苗率差異不顯著(P＞0.05)，均以相對早的播種時間T1(9月24日)出苗率最高(75.2％)，分別比T2、T3、T4和T5出苗率高出33.3％、30.6％、33.3％和36.2％，且隨著秋季播種時間的推遲出苗率呈現(xiàn)降低的趨勢(T2除外)；在出苗階段的后期(第4～5周)，不同播種時間的出苗率分別達到差異顯著(P＜0.05)和極顯著水平(P＜0.01)，整個出苗階段仍以相對早的播種時間T1(9月24日)出苗率最高(82％)，顯著高于其它播種時間的出苗率，分別比T2、T3、T4和T5出苗率高出35.8％、35.8％、18.5％和28.9％，其它各播種時間的出苗率差異不顯著，出苗率均達到60％以上(見表1)。

表1 蒙古櫟秋季不同時間播種的出苗情況?Table 1 Emergence rate of Mongolian oak seedlings sowed at different date in fall

3.2 播種時期對蒙古櫟不同類型苗木苗高和地徑生長的影響

對不同時期播種的蒙古櫟裸根苗(B1～B5)和容器苗(C1～C2)苗高和地徑生長的方差分析結(jié)果表明，不同處理苗木的苗高和地徑生長差異均極顯著(P＜0.01)。

不同處理苗木苗高的多重比較結(jié)果(見圖1)顯示，無論是秋季播種還是春季播種的容器苗，其苗高均顯著高于不同時期播種的裸根苗，秋季與春季播種的容器苗苗高分別達到了17.2cm和16.4cm，兩者差異不顯著；不同時期播種的裸根苗以B3處理苗高最低(11.1cm)，顯著低于其它時期播種的裸根苗，其它時期播種的裸根苗(B1、B2、B4、B5)苗高差異不顯著，其苗高分別為13.8、13.4、13.5和13.0cm。

圖1 蒙古櫟不同處理苗木的苗高與地徑Fig.1 Seedling height and diameter of Mongolian oak seedlings with different treatments

不同處理苗木地徑的多重比較結(jié)果(見圖1)顯示，容器苗(C1、C2)和秋季相對較早時期播種的裸根苗(B1、B2)地徑顯著高于秋季相對較晚時期播種的裸根苗(B3、B4、B5)，秋季與春季播種的容器苗地徑分別為4.27mm和4.24mm，秋季相對較早時期播種的裸根苗(B1、B2)地徑分別為4.30mm和4.31mm，這4種處理苗木的地徑差異不顯著；秋季相對較晚時期播種的裸根苗(B3、B4、B5)地徑分別為3.70、3.88和3.75mm，三者之間差異不顯著。

3.3 播種時期對蒙古櫟不同類型苗木根生長及生物量的影響

對不同時期播種的蒙古櫟裸根苗(B1～B5)和容器苗(C1～C2)根生長指標(biāo)和生物量的方差分析結(jié)果(見表2)表明，不同處理苗木的主根長差異極顯著(P＜0.01)，根體積差異顯著(P＜0.05)，側(cè)根數(shù)、地上生物量和根生物量差異不顯著(P＞0.05)。

不同處理苗木主根長的多重比較結(jié)果(見表2)顯示，秋季播種的容器苗(C1)主根長與春季播種的容器苗(C2)差異不顯著，與秋季相對較晚時期播種的裸根苗(B3、B4、B5)差異也不顯著，但顯著高于秋季相對較早播種的裸根苗(B1、B2)；春季播種的容器苗(C2)主根長與秋季相對較早播種的裸根苗(B1、B2)差異不顯著。秋季播種的容器苗(C1)主根長比春季播種的容器苗(C2)長出23.4％，比秋季相對較早時期播種的裸根苗(B1、B2)分別長出13.5％和13.0％。

不同處理苗木根體積的多重比較結(jié)果(見表2)顯示，秋季相對較早時期播種的裸根苗(B1)與裸根苗B2、B3、B4在根體積上差異不顯著，但顯著高于裸根苗B5的根體積，也顯著高于秋季播種的容器苗(C1)和春季播種的容器苗(C2)的根體積，分別比C1和C2根體積高出60.7％和91.5％。

從表2可見，各處理苗木的側(cè)根數(shù)差異不顯著，容器苗以秋季播種的C1側(cè)根數(shù)最多(18.8條)，比春季播種的容器苗C2高出43.5％；裸根苗中以秋季較早時期播種的B1側(cè)根數(shù)最多，達到17.1條。各處理苗木的地上生物量和根生物量差異不顯著，秋季播種的容器苗C1地上生物量和根生物量均高于春季播種的容器苗C2；裸根苗中秋季較早時期播種的B1雖然地上生物量不是最高，但其根生物量是最高的，比容器苗C1的根生物量還要高出27.4％。

4 結(jié)論與討論

蒙古櫟種子屬于異儲型種子，不容易貯藏，因此秋季播種育苗在生產(chǎn)中非常普遍。蒙古櫟種子一般于9月上旬至中旬成熟，采種后從9月下旬至11月上旬土壤結(jié)凍前都可以進行播種。以往關(guān)于蒙古櫟秋播育苗的報道有9月中下旬播種的[3-4]，有9月末至10月初播種的[5]，也有10月上旬至11月上旬播種的[6]，但秋季早播和晚播是否對蒙古櫟出苗和苗木生長有影響？哪個時期播種會取得較好的育苗效果？對這些問題并沒有相關(guān)研究報道。本文研究結(jié)果表明蒙古櫟在秋季不同時間播種的出苗率均在60％以上，但以早期(9月下旬)播種的出苗率最高(大于80％)，有利于提高單位面積的苗木產(chǎn)量。從苗木的形態(tài)指標(biāo)來看，早期(9月下旬)播種的苗木除主根長略低于其它處理外，在苗高、地徑、側(cè)根數(shù)、根體積和根生物量等指標(biāo)上都明顯要高于其它播種時期。當(dāng)苗木被移栽到造林地后，理想的形態(tài)指標(biāo)有利于提高苗木的成活率[7]。苗高是苗木光合和蒸騰作用以及潛在高生長的綜合反映[8-9]，地徑則更能反映苗木的質(zhì)量，側(cè)根數(shù)量與苗木的造林表現(xiàn)呈正相關(guān)[10-15]，根體積與苗木移栽造林后的存活率存在正相關(guān)的關(guān)系[16-17]。綜合本文的研究結(jié)果來看，秋季早期播種的苗木無論從產(chǎn)量還是從質(zhì)量上都優(yōu)于其它播種時期，因此，蒙古櫟在秋播育苗時應(yīng)適時早播。

表2 蒙古櫟不同處理苗木的根生長與生物量?Table 2 Root growth and biomass of Mongolian oak seedlings with different treatments

容器苗由于造林時帶有完整的根坨，在提高造林成活率上具有極大的優(yōu)勢，因此是進行困難立地人工恢復(fù)的首選造林材料。關(guān)于蒙古櫟容器育苗的研究幾乎是空白，關(guān)于播種時期對蒙古櫟容器苗生長的影響更未見報道。本文研究結(jié)果表明秋季播種的容器苗在苗高、地徑、主根長、側(cè)根數(shù)、根體積、地上生物量、根生物量等形態(tài)指標(biāo)上均好于春季播種的容器苗，采用秋季容器育苗可以獲得質(zhì)量更高的苗木。

本研究中秋季播種的容器苗與裸根苗相比在苗高、主根長、側(cè)根數(shù)上優(yōu)勢明顯，地徑和地上生物量差異不大，但根體積和根生物量卻不如裸根苗。造成這種結(jié)果的原因應(yīng)該與選擇的容器有關(guān)，由于容器體積較小，導(dǎo)致根系的生長在一定程度上受到限制。

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Effects of sowing date on seedling emergence and growth performance of different seedling types of Quercus mongolica

ZHANG Peng,ZHANG Yu,HE Meng-ya,XU Fei
(School of Forestry,Northeast Forestry University,Harbin 150040,Heilongjiang,China)

Quercus mongolica seeds were selected as the research materials to investigate the effects of sowing date on seedling emergence and growth performance of different seedling types of Mongolian oak.The results show that the emergence rates of bare root seedlings sowed at different dates in the autumn were all above 60％,but the seedlings sowed in earlier stage(late September)had the highest emergence rate(more than 80％)and hada better growth performance in aspects of seedling height,root collar diameter,lateral root number,root volume and root biomass than the seedlings sowed in other later dates in the autumn; Sowing the seeds as early as possible is the best way for growing Mongolian oak bare root seedlings in fall-sowing style; The autumn-sowed container seedlings hada better growth performance at all measured parameters than the container seedlings sowed in spring; The autumn-sowed container seedlings hada higher quality than that of the spring-sowed.

Quercus mongolica; seeds; seedling type; sowing date; seedling growth performance

S723.1+31

A

1673-923X(2015)01-0014-04

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.01.003

2013-11-10

國家科技計劃項目課題“山地草原化退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建技術(shù)研究與示范”(2011BAD08B02-02)

張 鵬，副教授，博士；E-mail：zhangpeng@nefu.edu.cn

張 鵬,張 宇,何夢雅,等.播種時期對蒙古櫟不同類型苗木出苗和生長的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2015,35(1):14-17,33.

[本文編校：謝榮秀]