長春市黑皮油松綜合復壯技術研究

陸靜梅，路　光，王　巖，劉丹丹

(1.東北師范大學生命科學學院，吉林 長春 130024；2.長春市園林科學技術研究所，吉林 長春 130033)

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長春市黑皮油松綜合復壯技術研究

陸靜梅1，路光2，王巖2，劉丹丹1

(1.東北師范大學生命科學學院，吉林 長春 130024；2.長春市園林科學技術研究所，吉林 長春 130033)

應用物理、化學和生物綜合復壯技術，對長春市行道樹——黑皮油松進行學科交叉綜合復壯技術研究.首先改良土壤pH，然后通過噴施抑制蒸騰劑、注入營養(yǎng)液，擴大水圈、埋設通氣管等方法修復受損的黑皮油松根系，增加其吸收水和無機鹽的功能.噴施抑制蒸騰劑養(yǎng)護黑皮油松針葉，注射營養(yǎng)液有效激活了黑皮油松樹干的韌皮部篩管分子、伴胞和維管形成層細胞，增加了其光合作用的能力.通過學科交叉研究，解決了長春市行道樹黑皮油松針葉枯黃、樹勢明顯衰弱等問題.

黑皮油松；合作研究；改良土壤pH；綜合復壯技術；行道樹景觀

黑皮油松Pinustabulaeformisvar.mukdensis是松科、松屬、雙維管束亞屬油松的變種.木材為硬木類，色深，葉鞘宿存，針葉基部的鱗葉下延.針葉內有2枚維管束.鱗臍背生，種子有翅.為陽性樹種.

黑皮油松根深葉茂，具有水平根系和垂直根系，其主根發(fā)達，垂直深入地下，側根向四周水平方向伸展在土壤的淺表層吸收水和無機鹽.黑皮油松抗逆性強，耐干旱和瘠薄土壤，喜微酸性土壤，要求土壤通氣性良好.

黑皮油松作為行道樹在長春市已栽植多年.黑皮油松自然分布于承德以東至沈陽、鞍山等地區(qū)，其穩(wěn)定生長界線為沈陽以南，最北界為四平地區(qū).長春地區(qū)黑皮油松屬于引進樹種.

從2000年開始，隨著長春市極端氣候的出現、融雪劑的大量使用，黑皮油松出現了針葉枯黃、生長勢逐年減弱的病癥.2009 年長春市遭受到罕見的多次大降雪，并伴隨極端寒冷的天氣.由于大雪嚴重影響交通，環(huán)衛(wèi)工人不得不使用融雪劑，并將雪堆積在黑皮油松周圍.2010年春天冰雪融化后，街道兩側的黑皮油松大部分都已經泛黃、發(fā)紅，遠遠看去就像剛剛被大火燒過一樣；松塔已經干癟脫落，有的已死亡(見圖1)[1-2]，油松的拯救工作迫在眉睫.

目前，國內對黑皮油松的研究多集中在生理、生化、生態(tài)等方面[3-22].但是關于融雪劑脅迫黑皮油松生長發(fā)育的問題，以及如何進行黑皮油松的綜合復壯問題卻少有問津.為此本文進行了黑皮油松被融雪劑脅迫后的綜合復壯技術研究，以為林業(yè)管理部門和林業(yè)科技人員提供參考.

1　材料與方法

1.1實驗材料

以長春市栽種的行道樹黑皮油松作為研究對象，研究區(qū)域涉及長春市的主要行政區(qū)域，即市屬街路及朝陽區(qū)、寬城區(qū)、綠園區(qū)、經開區(qū)、凈月區(qū)、汽車廠區(qū)、南關區(qū)的52條街路.對共計13 365株黑皮油松的生長情況進行全面的調查后，制定綜合復壯技術研究方案.

圖1　2010年長春市人民大街兩側發(fā)病的黑皮油松

1.2實驗方法

1.2.1用生物化學試劑改良根部土壤pH

融雪劑的使用，徹底破壞了黑皮油松根周圍的土壤成分，改變了生長的pH條件，使其根尖開始枯萎、腐爛，失去了吸收水和礦物質的能力，導致地上部分的針葉變黃、枯死.因此，改良黑皮油松根部土壤的pH條件，營造快速復壯的土壤微環(huán)境，是綜合復壯的基礎與關鍵.

本實驗首先應用生物化學試劑改良黑皮油松根部的土壤pH條件.實驗進行4周后，黑皮油松莖尖生長點開始復活，長出幼嫩針葉的葉原基；8周以后兩針一束的嫩小針葉布滿枝條的頂端.

1.2.2物理復壯技術

(1) 樹冠清洗.于2012年4月初開始，每隔10 d對樹冠及樹干進行全面徹底的清洗，每株樹平均用水量0.1 t，共清洗3次.2013年、2014年繼續(xù)對樹冠采取清洗措施.

(2) 增設通氣滲灌管，改善土壤透氣性.在復壯樹木樹穴周圍半徑75 cm處均勻埋設3～4個直徑為10 cm的通氣滲灌管，土層下埋入80 cm，土層上保留20 cm，冬季加裝帽蓋.通氣管垂直放入，用土添埋好.根據樹木大小及立地條件，確定埋入通氣滲灌管的數量.

(3) 挖掘復壯溝，改善土壤板結情況.挖掘直徑為1.5 m的環(huán)形復壯溝，溝寬30 cm、深80 cm；每株樹依次填入黃沙40 kg、草炭土15 kg、腐葉土20 kg、生物有機肥20 kg.添加材料要均勻地撒在復壯溝內，回填原土，打水圈.水圈內徑1.8 m，外徑2 m，澆一遍透水，用水量0.1 t/株.

(4) 大水灌溉淋溶沉降.清除樹穴內20 cm深的表土，同時對樹穴進行大水灌溉淋溶沉降處理，以減少土壤中的融雪劑，減輕重金屬對黑皮油松傷害.用水量0.2 t/株，共3次.

(5) 修剪防護.對枯枝、弱枝進行適當修剪和疏枝，摘除當年新結及未成熟的松果；適時進行中耕松土；進入休眠期之前灌防凍水、樹干纏繞草繩.于第二年5月1日前除去纏繞物.

1.2.3化學復壯技術

(1) 根部處理.5月上旬，在挖掘復壯溝的同時回填營養(yǎng)物質.添加生物有機肥、灌施營養(yǎng)液.6月中旬開始，在每株復壯黑皮油松的樹穴內挖30 cm深、30 cm寬的環(huán)形溝，根部灌施殺菌劑400倍液、木酢液300倍液，進行根系殺菌消毒處理.灌施生根劑可促使根系盡快恢復生長，長出新的側根和毛細根(見圖2).平均15 d為一個周期，生根劑濃度0.2%，使用藥液量0.04 t/株，連續(xù)灌根3次.

(2)針葉處理.4月上旬，對黑皮油松噴施蒸騰抑制劑.用電動噴霧器噴灑在葉面、枝干上，蒸騰抑制劑溶于水，所以噴濕完成不可再噴水.每10 d噴施一次，使用濃度200倍液，藥液量0.05噸/株，連續(xù)噴施3次.在7月初對針葉采取定期噴施葉面肥、木酢液等營養(yǎng)物質，濃度均為300倍液.葉面肥、木酢液，每10 d噴施一次，連續(xù)噴施3次，以補充養(yǎng)分.

(3)樹干處理.7月中旬，使用專用松柏 “樹干注入液” 進行樹干處理(見圖2).方法如下：在距地面30 cm處，先用電鉆斜向下45°角在樹體上鉆深3～5 cm至木質部的小孔，將帶有尖嘴的容器直接插入孔中2～3 cm，以藥液不漏出樹體外為標準；然后擠壓瓶體，排出孔內空氣，再在瓶底打一個針眼孔即可.南北對稱方向共注射2瓶，450 mL/瓶，10 d后檢查瓶內藥液存留量，藥液全部進入樹體后，重新?lián)Q瓶.“樹干注入液”的用量根據實際樹木生長情況而定.

圖2　黑皮油松的綜合復壯研究

1.2.4黑皮油松生物復壯技術

為了改善黑皮油松根際周圍土壤中的有益菌群落，促進吸收根的發(fā)育及其菌根化，選用菌根制劑進行復壯處理.方法如下：首先在樹盤下挖環(huán)狀溝，深度以達到根系分布層為宜.用5 L菌根劑添加10 L細黃土加水調成黏糊狀，將菌根劑均勻涂抹在根系分布層近樹的一側溝壁上，再覆土即可.

2　結果與分析

北方地區(qū)，由于冬季采暖期長達半年，煤煙排放量較大，導致大量煤煙粉塵滯留于黑皮油松針葉上.煙塵覆蓋了葉面、堵塞了針葉氣孔，直接影響葉的光合作用，破壞針葉的葉肉組織，使針葉脫水、失綠、枯干、落葉，生長發(fā)育不良. 經過連續(xù)3年早春對黑皮油松采取清洗措施，黑皮油松針葉上煤煙、灰塵、重金屬顆粒明顯減少，針葉清潔后氣孔通暢，光合作用、呼吸作用明顯增強，針葉失綠枯黃、落葉現象明顯減少，綠葉量明顯增加，生長勢逐年恢復(見圖3).

通過實驗發(fā)現，土壤的透氣性對黑皮油松生長影響較大，土壤深耕可以提高土壤通氣性，形成良好的內部氣體交換空間.

實驗證明：通過埋入通氣滲灌管可增加土壤透氣性，使黑皮油松根部通氣狀況得以明顯改善.在進入旺盛生長季節(jié)后，滲灌管又可以作為補充水分、養(yǎng)分的通道，能夠使水分、營養(yǎng)物質等得以均勻到達根系的各個層面，保證根部對水分、營養(yǎng)物質的有效吸收；同時也可以緩解土壤板結程度.實驗結果表明，增設通氣滲灌管后黑皮油松生長弱勢得以改善.

圖3　復壯后的黑皮油松

挖掘復壯溝、填入透氣材料的方法，有效改善了土壤的板結狀況，增加了土壤通透性和肥力.通過填埋適量黃沙、草炭土、樹葉、有機基質，促進了土壤團粒結構的形成.實驗結果證明：通過挖掘復壯溝，促進了根系范圍內側根及毛細根系的生長；根系生根量、根系長度都有明顯增加；擴大了根與土壤的接觸面，增強了水分、礦質元素的吸收功能，提高了碳水化合物的合成和運輸.

對黑皮油松根部土壤的測試結果表明，土壤中鹽分總量及重金屬含量均超標，在樹穴內清除部分表土、大水灌溉淋溶沉降的處理辦法，能有效減少土壤中鹽分總量及重金屬含量.融雪劑及重金屬污染層一般存在于表土層30 cm以內，清除部分表土，能減少污染物質、鹽分和重金屬，有效避免對根系的毒害.3年的實驗結果證明，該方法對緩解土壤污染效果顯著.

在黑皮油松進入生長季節(jié)后，在葉面噴施木酢液、葉面肥，對油松生長具有促進作用，可以增加針葉存留數量，減少針葉枯黃量.噴施葉面肥后，與對照組相比較，針葉留存數量明顯增加，對照組3年平均針葉留存數量為250.96個，實驗組3年平均針葉留存數量為379.7個，效果顯著；同時落葉量明顯減少，葉色變綠，生長勢逐漸恢復趨于正常.

3年的觀測結果表明，施用菌根劑后黑皮油松生長狀況明顯得到改善：土壤的物理性質得以改善，稠密的菌絲網，使土壤變得疏松、透氣和具有彈性，菌絲網具有較好的保土和保水性能，起固定和團聚作用；枝葉年生長量顯著提高，針葉變綠，當年新枝抽枝量增多.植株生長健壯，生長勢旺盛.

菌根劑可以提高植物根系吸收水、肥的能力，提高植物對礦物質和有機質的分解和利用.菌根劑的施用使黑皮油松產生外生菌根，其生長過程中能分泌多種酶，可以直接分解土壤中不溶解的礦物質、有機質等多種礦物元素，改善植物體內養(yǎng)分狀況，提高黑皮油松對土壤養(yǎng)分的利用率.菌根在生長、存活過程中產生多種天然生長刺激素，包括生長素等，調節(jié)植物體內養(yǎng)分運轉，促進植物生根、生長和發(fā)育.菌根對環(huán)境的適應性比植物強，因而當它們與植物形成菌根后可以增強植物的抗逆性，如提高對土壤干旱、瘠薄、極端高溫、酸堿度和高濃度有毒物質的抗性和耐性，擴大根際的粘膠層范圍、加速礦質土壤風化等，改善土壤的化學性質.在改善土壤理化性質的同時，有益的微生物群落除具有防衛(wèi)功能，成為植物防御病害的防線以外，還提高了土壤活性，具有分解、吸收、固氮、養(yǎng)分傳遞、減輕環(huán)境污染等作用，并能保持土壤結構，提高土壤的可耕性，使其更有利于植物的生長.

3　結論

長春市的行道樹黑皮油松樹勢衰弱的主要原因是：應用融雪劑除雪，并將雪堆放在黑皮油松周圍，造成了其根部土壤板結、透氣性變差；融雪劑和重金屬污染，破壞了土壤的營養(yǎng)物質及生長環(huán)境.

3年的綜合復壯技術研究實踐證明，本實驗方法有效、可行，拯救了瀕臨死亡的黑皮油松.

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(責任編輯：方林)

The comprehensive rejuvenation study forPinustabulaeformisvar.mukdensis

LU Jing-mei1，LU Guang2，WANG Yan2，LIU Dan-dan1

(1.School of Life Sciences，Northeast Normal University，Changchun 130024，China;2.Changchun City Garden Science and Technology Institute，Changchun 130033，China)

Application of physical，chemical and biological comprehensive rejuvenation technique，through the interdisciplinary cooperation study to research the comprehensive rejuvenation technique of endangeredP.tabulaeformisChangchun roadside-trees. First of all，improved soil pH，and then injected inhibit-transpiration solution and nutrient solution，expanded the hydrosphere，embedded ventilation pipe to repair their damaged root，increased its function of absorbing water and inorganic salts. To spray inhibit-transpiration solution is curing its needles，to inject nutrient solution is effectively activating the molecule of phloem sieve tube，companion cell and the vascular cambium cells，increased its ability to photosynthesis. Through the interdisciplinary research cooperation，solved the problem of rodeside-trees obvious weakness and pinus needles become withered and yellow，restore the grand canopy and lush growth of pinus trees in Changchun.

Pinustabulaeformisvar.mukdensis；cooperative study；improve soil pH；comprehensive rejuvenation technology；roadside-tree landscape

1000-1832(2016)03-0115-05

2016-05-16

國家自然科學基金資助項目(42171231).

陸靜梅(1952—)，女，博士，教授，博士研究生導師，主要從事結構植物學研究.

Q 944.1[學科代碼]180·5199

A

[DOI]10.16163/j.cnki.22-1123/n.2016.03.022