馬尾松組培苗苗期生長規(guī)律及其造林試驗初報*

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馬尾松組培苗苗期生長規(guī)律及其造林試驗初報*

姚瑞玲，王胤

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院，廣西南寧530002)

摘要：為探討馬尾松組培苗的苗期生長規(guī)律及其野外生長潛力，以馬尾松組培苗為試驗材料，采用容器育苗和野外造林2種方法，研究了其苗期生長及野外造林試驗的表現。結果表明，馬尾松組培苗苗期高生長呈高度擬合的一元二次曲線，移栽早期生長較為緩慢，而移栽5個月后生長明顯加快。與國家標準I級松樹實生苗苗高相比，移栽后7個月，馬尾松組培苗苗高達25.9 cm，超過1年生馬尾松、華山松實生苗苗高的29.5 %；組培苗移栽8個月后，其苗高達30.5 cm，超過1年生濕地松、火炬松及古巴加勒比松實生苗苗高的1.7 %。相較實生苗，馬尾松組培苗野外造林的成活率、保存率較高，生長表現最佳。造林后1年馬尾松的組培苗樹高、地徑生長比實生苗分別增加138.9 %和252.7 %，高徑比減少32.3 %。這說明，馬尾松組培苗生長迅速，苗木粗壯，環(huán)境適應性強，能有效縮短育苗周期，提高造林成效，具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：馬尾松；華山松;組培苗；實生苗；苗期生長；造林

馬尾松(Pinusmassoniana)是中國南方主要的造林樹種，其對氣候和環(huán)境的適應性較強，在廣西、福建、云南、貴州、四川、浙江等全國16個省區(qū)均有引種栽培。在建材、造紙、化工和醫(yī)藥等領域，馬尾松用途廣泛，其不僅是優(yōu)良的建筑用材，還是優(yōu)良的造紙及人造纖維板原料，此外其還可用于生產松香、松節(jié)油等化工產品，在中國國民經濟建設中的地位舉足輕重[1～2]。中國從20世紀80年代 “六五”科技攻關開始，在森林培育[1,3]、遺傳育種[2,4]等方面系統地研究了馬尾松，并取得了豐碩成果。但馬尾松育種周期長、種子園產量低、良種供應不足等問題的存在，嚴重制約了馬尾松產業(yè)的發(fā)展。

由于自然氣候及地理位置的優(yōu)勢，馬尾松在廣西生長表現較佳。在馬尾松優(yōu)良種質資源收集、保存與利用方面，廣西在全國屬于前列。現代林業(yè)提倡良種良法。在優(yōu)良種質資源的基礎上，通過組培快繁技術實現優(yōu)良無性系及優(yōu)良種群無性化造林，是推動馬尾松產業(yè)快速、高效發(fā)展的有效途徑。馬尾松組織培養(yǎng)困難，多年來國內對馬尾松不定根發(fā)生[5]、愈傷誘導[6～8]及莖段芽培養(yǎng)[9～10]等馬尾松組培快繁技術開展了大量的研究，但成效不顯著。近期，廣西林科院立項攻關突破了馬尾松組培快繁的難題，創(chuàng)建了規(guī)模化生產馬尾松組培苗的育苗技術體系[11]，并首次進行了馬尾松組培苗野外造林試驗。為探討馬尾松組培苗的苗期生長規(guī)律及其野外生長潛力，本研究以馬尾松組培苗為試驗材料，分析了馬尾松組培苗苗期及其試驗林生長狀況，以期為今后馬尾松組培苗培育及造林提供科學參考。

1材料與方法

1.1試驗地概況

造林地位于廣西南寧市老虎嶺(北緯22°56′，東經108°20′)，海拔135～217 m，地處濕潤的南亞熱帶季風氣候區(qū)，年平均氣溫21.6 ℃左右，最冷的1月份平均12.8 ℃，最熱的7-8月份平均28.2 ℃，年均降雨量1 304 mm左右。土壤為磚紅壤性紅壤，壤土厚度5～25 cm。林下草本主要有鐵芒萁(Dicranopterisdichotoma)、山菅蘭(Dianellaensifolia)、烏毛蕨(Blechnumorientale)和半邊旗(Pterissemipinnata)等[12]。

1.2材料

2012年11月，從廣西國有派陽山林場馬尾松優(yōu)良林分中選擇優(yōu)良單株采集種子，一部分用來培育組培苗，另一部分培育實生苗。

1.3方法

1.3.1苗期生長及觀測

苗木培育及苗期生長觀測點設在廣西林科院生物所苗圃內(北緯22°55′，東經108°21′)。育苗袋規(guī)格(長×寬)為6 cm×10 cm，塑料薄膜營養(yǎng)袋，營養(yǎng)土采用60 %黃心土、20 %松林表土、15 %火燒土、5 %鈣鎂磷肥進行配制。實生苗先在沙床催芽，然后選取種殼自然剝落的健壯芽苗移入育苗袋；組培苗從生根瓶中取出直接進行移栽。所有芽苗移栽入育苗袋后，隨機選擇50株苗木為一組，兩種苗木各自選擇3組，將每組苗木逐一編號。苗木于2013年11月移栽，1個月后恢復生長，從12月開始以后每隔30天調查1次，共取得9次觀測記錄。2014年9月換規(guī)格為40 cm×50 cm無紡布大育苗袋，于10月開始調查，每間隔90 天調查1次苗高，共取得3次觀測記錄數據。

1.3.2 造林試驗及其生長指標觀測

2014年3月進行試驗林營造，試驗林為組培苗與實生苗2個區(qū)域，造林面積共1 333.3 m2，株行距2 m×3 m，以磷肥為基肥。參試馬尾松組培苗及實生苗均培育了4.5個月，其中組培苗平均苗高10.1 cm，實生苗平均苗高6.5 cm。造林前采用挖大坎(規(guī)格為50 cm× 50 cm×50 cm)的方式進行整地，造林后當年進行兩次砍草撫育和1次追肥。造林后2個月統計造林成活率并進行苗木補植，造林1年后進行苗木高、徑生長及造林成活、保存率調查。整個試驗林每木檢尺，實測樹高和地徑。

1.3.3 數據處理

數據采用SPSS 13.0統計分析軟件進行方差分析、t 檢驗及Duncan多重比較。

2結果與分析

2.1苗期高生長過程

2種馬尾松苗木的苗期高生長變化趨勢如圖1所示，與苗期高生長呈線性的實生苗相比，組培苗的高生長呈高度擬合的一元二次生長曲線，R2高達0.995 3(圖1)。從圖1中可以看出，苗齡1-4個月時馬尾松組培苗的苗高生長較為緩慢，5個月后組培苗的苗高生長速度明顯加快。

圖1　不同月齡的馬尾松苗期高生長變化

2 種馬尾松苗木苗期月凈生長量如圖2 所示，由圖2可以看出，與實生苗相比，除移栽初期(1-4月)，組培苗苗高月凈增長量幅度偏高，且隨著月份變化增長量波動較大。其中，組培苗在移栽后6個月(5月份)月凈生長量達到峰值(6.3 cm)，在移栽后7-9個月(6-8月份)下降，而在移栽后11個月(10月份)育苗容器換成大育苗袋之后又開始了高速生長，苗高月凈生長量達到9.8 cm。究其原因，可能是小規(guī)格育苗容器內的基質營養(yǎng)成份減少，不能滿足苗木快速生長的需要。在大容器移栽后14個月(1月份)苗木生長有所減緩，而在移栽后17個月(4月份)苗高月凈增長量又呈現出快速上升趨勢，呈“雙峰”曲線。

圖2　不同時間馬尾松苗高的月凈增長量變化

與馬尾松、華山松(P.armandi)、濕地松(P.elliottii)、火炬松(P.taeda)和古巴加勒比松(P.caribaea)等國家標準I級實生苗苗高相比(表1)，馬尾松組培苗在移栽后6個月，苗木高度達到19.8 cm(圖1)，與國家標準的1年生馬尾松、華山松及半年生濕地松的I級苗苗高相當；移栽后7個月苗高達25.9 cm，超過1年生馬尾松、華山松I級苗苗高標準的29.5 %；組培苗移栽8個月時，苗高達30.5 cm，超過1年生濕地松、火炬松和古巴加勒比松1.7 %。

表1　幾種松樹I級實生苗苗高國家標準[13]

2.2試驗林生長情況

從整個試驗林生長表現來看，組培苗區(qū)域的幼樹高大而粗壯，針葉翠綠濃密，生長勢較好，實生苗區(qū)域的幼樹則相對矮小，主干細長，針葉發(fā)黃而稀疏，生長勢較差(圖3)。

從苗木生長來看，不同類型馬尾松苗木的高徑生長差異顯著。其中，試驗林組培苗區(qū)域的苗高、地徑及高徑比均表現顯著優(yōu)于實生苗區(qū)域。從造林效果來看，試驗林組培苗區(qū)域成活率和保存率也均高于試驗林實生苗區(qū)域(表2)。

圖3　造林后1年的馬尾松組培苗與實生苗的長勢

注：小寫字母表示α=0.05水平的t檢驗差異性顯著。

3結論與討論

本試驗研究結果發(fā)現，與苗期高生長呈線性的馬尾松實生苗相比，馬尾松組培苗苗期高生長呈高度擬合的一元二次生長曲線。移栽后5個月馬尾松組培苗高生長迅速增加，而在移栽6個月時達到峰值，之后開始下降，而換大杯育苗后苗高生長又明顯增加。相較實生苗，馬尾松組培苗高徑生長較快、營養(yǎng)生長旺盛，為充分發(fā)揮組培苗的生長潛力，培育4-5月大的組培苗可能較適宜出圃。周政賢[14]對1年生馬尾松實生苗年生長節(jié)律的研究發(fā)現，5月下旬至9月下旬為苗木生長盛期，7月下旬至9月下旬為高生長高峰期，這與本試驗中馬尾松實生苗的苗期生長規(guī)律一致。但在本試驗中馬尾松組培苗高生長在5-9月中先上升后下降，這可能是因為組培苗枝葉繁茂，莖桿粗壯，生長活力較為旺盛，苗木生長迅速，對養(yǎng)分的吸收與利用速率較快，較小規(guī)格的育苗袋限制了苗木的高速生長發(fā)育，因此為保證組培苗正常的生長發(fā)育，應及早更換或者在移栽初期使用規(guī)格較大的育苗袋，給苗木提供充足的營養(yǎng)和生長空間。換成40 cm×50 cm較大規(guī)格的無紡布大育苗袋后，在10月份生長明顯增加，而在1月后苗木生長減緩，在4月份出現快速上升趨勢，這是否由于苗木處于不同生長發(fā)育階段所致，尚需進一步研究。筆者還發(fā)現，培育6-8個月的馬尾松組培苗苗高相當于馬尾松、華山松、濕地松、火炬松、古巴加勒比松等幾種松樹1年生I級實生苗苗高的國家標準。這說明，采用較短時間培育的馬尾松組培苗已達到造林用I級苗的國家標準。從而在很大程度上縮短了苗木生產培育周期，降低了育苗成本，經濟效益顯著。

組培苗造林效果與實生苗是否有差異，國內外關于這方面報道較少。楊錦昌等發(fā)現，單葉省藤(Calamussimplicifolius)組培苗造林效果明顯優(yōu)于實生苗，其組培單芽苗的保存率等明顯偏高[15]。在本研究野外造林試驗中，馬尾松幼樹生長指標調查結果顯示，與實生苗相比，造林后1年的馬尾松組培苗試驗林的活力狀況及生長水平均表現最佳。試驗林組培苗區(qū)域樹高生長分別比實生苗區(qū)域高出138.9 %，地徑生長高出252.7 %，生長優(yōu)勢明顯。對苗高、地徑和高徑比進行t檢驗方差分析發(fā)現，試驗林組培苗、試驗林實生苗間苗高、地徑及高徑比均差異顯著。高徑比是苗木高度與地徑之比，是表征苗木生長發(fā)育均衡程度的重要質量指標，不同樹種的高徑比具有很大差異，同一樹種，受育苗技術的影響，高徑比也不一樣。高徑比越小，表明苗木地徑粗壯，發(fā)育勻稱，活力旺盛，長勢較好[16]。本研究表明，高徑比試驗林組培苗<試驗林實生苗，說明馬尾松組培苗造林后幼樹發(fā)育程度，活力狀況及生長水平均優(yōu)于試驗林實生苗。孫慧彥通過對長白落葉松(Larixolgensis)苗木質量與造林效果關系的研究發(fā)現，長白落葉松苗木的活力水平及造林后的生長表現受高徑比的影響較大，提出可以用形態(tài)指標預測長白落葉松苗木的活力狀況和造林后的生長表現[17]。本試驗研究結果證實了這一觀點，由于馬尾松組培苗高徑比小，主干粗壯，生長活力旺盛，因此在造林成活后能迅速適應野外環(huán)境，在獲取了充足的養(yǎng)分與生長空間后，其早期速生優(yōu)勢表現突出，因此組培苗高徑生長及造林效果表現均優(yōu)于試驗林實生苗區(qū)域，這說明使用馬尾松組培苗造林的應用前景廣闊。

此外，本試驗中造林采用的組培苗和實生苗的苗齡均為4個多月，由于造林時實生苗苗木較細弱，木質化程度不高，苗木高度偏低，對環(huán)境的適應性和逆境的抵抗力較差，造林后易受泥水覆蓋致死等因素的影響，試驗林中實生苗區(qū)域苗木生長及造林效果明顯偏差。今后在營造馬尾松組培苗試驗林時，在設置實生苗為對照時，應采用苗齡較大、苗高達10～15 cm以上的實生苗，從而有效提高苗木造林效果。

致謝：本單位覃子海、韋穎文、蘇烜、黃宏喜參加了部分外業(yè)調查，試驗過程中還得到了本單位吳幼媚教授、蔡玲教授的大力支持與幫助，在此一并表示感謝。

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First Report on Growth Law and Afforestation Trial of

Tissue Cultured Seedlings in Pinus massoniana

YAO Rui-ling,WANG Yin

(Guangxi Forestry Research Institute,Nanning Guangxi 530002,P.R.China)

Abstract:This study was conducted to explore the growth law of tissue cultured seedlings in Pinus massoniana and its field growth potential the approach of container seedling and field afforestation.Results showed that height growth of tissue cultured seedlings in P.massoniana was well matched with one-variables quadratic curve.The seedlings grew slowly at the early stage of transplanting,while rapidly grew after 5 months.In comparison with the national standard I,the height of tissue cultured seedling of P.massoniana was 25.9 cm after 7 months of transplantation,over 29.5 % higher than that of 1-year-old tree seedling of P.massoniana and P.armandi.The height of tissue cultured seedling of P.massoniana was 30.5 cm after 8 months of transplantation,over 1.7 % higher than that of 1-year-old tree seedlings of P.elliottii,P.taeda and P.caribaea.After 1-year afforestation,the survival and preservation rate of tissue cultured seedlings of P.massoniana were better than those of tree seedlings.The growth of height and caliper increased 138.9 % and 252.7 %,respectively,and the height-to-diameter ratio decreased 32.3 %.This study showed that tissue cultured seedlings of P.massoniana would grow fast and be able to adapt environment well.Since it could shorten the period of raising seedling and improve afforestation effectiveness,tissue cultured seedlings in P.massoniana has a wide application prospect.

Key words:Pinus massoniana;Pinus armandi; tissue cultured plantlets; tree seedling; seedlings growth; afforestation

中圖分類號：S 791.248

文獻標識碼：A

文章編號：1672-8246(2015)06-0015-05

通訊作者簡介：王胤(1978-)，男，高級工程師，碩士，主要從事馬尾松人工林培育研究。E-mail：254733562@qq.com

作者簡介：第一姚瑞玲(1979-)，女，副研究員，博士，主要從事林木生理及馬尾松組織培養(yǎng)技術研究。E-mail：jullyudi@163.com

基金項目：國家自然科學基金項目(31360178)，廣西優(yōu)良用材林資源培育重點實驗室自主研究課題(13A-01-01),廣西科技廳科學研究與技術開發(fā)計劃課題(桂科合14125008-2-17，桂科攻1598006-5-7)，廣西林業(yè)廳重點項目(桂林科研[2015]7號)資助。

收稿日期：*2015-05-28

doi10.16473/j.cnki.xblykx1972.2015.06.004