不同育苗方式對晚松不同種源苗期生長及生物量的影響

曾 進(jìn)，吳呂奇 ，黃梓明，陳曉慧，倪 銘，潘洋劉，劉苑秋，胡冬南

(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 江西省森林培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045；2.江西省林木育種中心，江西 九江 330300)

晚松Pinus rigidavar.serotina是松科松屬的常綠喬木，原產(chǎn)美國東南部沿海平原、丘陵和低山區(qū)，生長速度快，適應(yīng)性強(qiáng)，抗污染，開花結(jié)實(shí)早，種子小，產(chǎn)量高，早期速生，材質(zhì)較好，并具有很強(qiáng)的根檗能力和很高的觀賞價(jià)值，我國于20世紀(jì)60年代作為炭薪林、用材林樹種引進(jìn)晚松，在江蘇、湖北、江西等地區(qū)都有引種[1-3]。晚松的生物質(zhì)能利用效率較高，有發(fā)展木本植物能源產(chǎn)業(yè)的廣闊前景[4]。國內(nèi)外有關(guān)晚松的研究大部分是關(guān)于不同年齡和林分晚松生物量的差異，以及碳儲(chǔ)量能力和能源利用效率[5-7]。歐美等發(fā)達(dá)國家，對于木質(zhì)能源的利用已有很久的研究，文獻(xiàn)資料顯示，早期有筆者對北美引種晚松苗期的生長性狀和生物量進(jìn)行過研究，國內(nèi)關(guān)于馬尾松、小干松、落葉松不同種源苗期的生長特性有一定研究，但對晚松的研究重點(diǎn)在生長規(guī)律和適應(yīng)性上，以造林為主，種苗選育的相關(guān)研究很少。

江西省作為全國林業(yè)生物質(zhì)能源重點(diǎn)建設(shè)基地，分布有大量的能源樹種，晚松是主要木本能源樹種之一，有廣闊開發(fā)前景。容器育苗是一項(xiàng)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，可以為苗木創(chuàng)造良好的生長環(huán)境和生活條件，使苗木健壯，存活率高，不受季節(jié)限制，主要用于裸根苗栽植不易成活的地區(qū)和樹種[8-9]；露地直播操作簡單，成本低，不易損傷植物根系，但受環(huán)境限制。育苗方式、種源的選擇對晚松的生長發(fā)育直到成林起著關(guān)鍵性作用。生長性狀代表著苗木的品質(zhì)，生物量與能源的利用息息相關(guān)。申文輝等[10]發(fā)現(xiàn)不同種源紅錐的樹高、胸徑和單株材積生長均有極顯著差異，不同種源間差異顯著，可以篩選出優(yōu)良種源。也有研究表明幼苗的苗高、地徑、冠幅、梢長、生物量間存在線性關(guān)系[11-12]。因此，開展不同育苗方式條件下晚松不同種源苗期生長及生物量差異研究，對苗木栽培具有重大指導(dǎo)意義。本研究選擇了3個(gè)地區(qū)（峽江、安福、泰和）的晚松種源，采用露地直播和容器育苗兩種方式，測定樹高、地徑和生物量等，通過比較不同種源苗的生長指標(biāo)和生物量，探索不同育苗方式下晚松生長性狀及生物量的差異，評(píng)價(jià)不同種源的苗期適應(yīng)性能力，為晚松的栽培提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

地點(diǎn)設(shè)在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園內(nèi)，東經(jīng)115°55′，北緯 28°46′，屬亞熱帶大陸性氣候，海拔50 m，年平均溫度為17.50 ℃，年降水量為1596.40 mm，年日照為1903.90 h，無霜期平均為281 d。地勢較平坦，排水通暢，光照充足，適合播種育苗。

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

選擇來自泰和羅溪林場、安福武功山和峽江林木良種場3個(gè)種源的優(yōu)良晚松種子，2015年3月在試驗(yàn)地進(jìn)行田間露地直播育苗和芽苗移栽容器育苗，容器苗基質(zhì)為黃心土，共6個(gè)組合，每個(gè)組合重復(fù)3次。所培育苗木用于苗期生長性狀及生物量的測定。

1.3 測定方法與數(shù)據(jù)分析

1.3.1 測定方法

2016年1月對試驗(yàn)地苗木進(jìn)行生長調(diào)查。用卷尺、游標(biāo)卡尺測定株高、地徑、冠幅等，用電子秤稱取地上、地下部分的鮮質(zhì)量，在80℃恒溫干燥箱中烘干24 h后測定干質(zhì)量。

1.3.2 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2007和DPS 7.05軟件對測定出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)算平均值，并進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 晚松生長指標(biāo)分析

2.1.1 苗高、地徑、冠幅的生長差異

苗高、地徑和冠幅是衡量苗木品質(zhì)的重要指標(biāo)。苗高能直觀表現(xiàn)苗木生長健康狀況；地徑粗壯程度與植物的抗逆性密切相關(guān)；冠幅是衡量苗木生長勢的標(biāo)準(zhǔn)。為比較晚松不同種源和不同育苗方式苗期地上部分生長差異，對一年生苗木的苗高、地徑和冠幅進(jìn)行了測定，并對測定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，結(jié)果見表1和表2。

如表1所示，晚松露地直播方式苗高、地徑和冠幅分別為20.36 cm、8.53 mm、18.07 cm，容器育苗方式的分別為25.85 cm、6.04 mm、12.61 cm，不同育苗方式的苗高、地徑、冠幅均有極顯著性差異，容器育苗較直播的苗高高出了21.2%，地徑和冠幅分別減少了29.2 %和30.2 %。不同種源晚松的平均苗高和地徑表現(xiàn)為峽江＞安福＞泰和，峽江苗高顯著高出泰和20.6%，僅高出安福5%；不同種源間地徑無顯著性差異；冠幅表現(xiàn)為峽江＞泰和＞安福，峽江較安福冠幅增加了26.4%，存在極顯著性差異，較泰和僅增加了14.9%，差異不顯著。由表2可知，不同的育苗方式，種源間苗高和冠幅的生長規(guī)律不一致；露地直播方式，安福和泰和種源的苗高差異不顯著，但容器育苗種源間存在差異性；露地直播方式峽江種源晚松苗的冠幅顯著大于安福和泰和，但容器育苗3個(gè)種源間無顯著差異。相同育苗方式下，種源間的地徑不存在顯著差異。綜合表3可知，兩因素的交互作用對于苗高、地徑差異不顯著，但對冠幅有顯著性差異。

表1 晚松各生長指標(biāo)的均值Table 1 The average growth indicators of Pinus rigida var. serotina

表2 不同育苗方式下晚松種源間生長指標(biāo)的差異Table 2 The differences of growth indicators about provenances of Pinus rigida var. serotina in different breeding ways

表3 晚松兩因素交互作用生長指標(biāo)差異Table 3 The differences of growth indicators of Pinusrigida var. serotina in two factor interactions

2.1.2 主根長、一級(jí)側(cè)根數(shù)及一級(jí)側(cè)根均長的生長差異

根系是植物重要的組成部分之一，運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)的載體，根系越發(fā)達(dá)，側(cè)根分支數(shù)目越多，說明植物吸收水肥能力越強(qiáng)。為比較晚松不同種源和育苗方式地下部分生長差異，對一年生苗木的主根、一級(jí)側(cè)根長度及一級(jí)側(cè)根數(shù)進(jìn)行了測定，并對其進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析，結(jié)果見表1和表2。

由表1可知，露地直播一年生晚松主根長、一級(jí)側(cè)根平均長分別為22.80 cm和14.85 cm，一級(jí)側(cè)根數(shù)為9個(gè)；容器育苗的主根、一級(jí)側(cè)根平均長、一級(jí)側(cè)根數(shù)為21.38 cm、13.01 cm、根6個(gè)。不同育苗方式的晚松，其主根長和一級(jí)側(cè)根均長均無顯著差異，一級(jí)側(cè)根數(shù)存在極顯著性差異，露地直播較容器育苗一級(jí)側(cè)根數(shù)多8.3%，主根長和一級(jí)側(cè)根均長也大于容器苗，但差異未達(dá)顯著水平。不同種源的晚松苗主根長和一級(jí)側(cè)根均長無顯著差異，長度均表現(xiàn)為峽江＞安福＞泰和；一級(jí)側(cè)根數(shù)為峽江＞泰和＞安福，峽江和泰和顯著多于安福，峽江較安福一級(jí)側(cè)根數(shù)多33.3%，泰和較安福多25.0%，峽江較泰和僅多11.1%，無顯著差異。由表2可知，不同育苗方式，3個(gè)種源間的一級(jí)側(cè)根數(shù)和一級(jí)側(cè)根均長差異規(guī)律不同，露地直播方式，峽江較安福的一級(jí)側(cè)根數(shù)顯著增加了45.5%，而容器育苗兩種源間無顯著差異；露地直播方式，安福和泰和的一級(jí)側(cè)根平均長無顯著差異，而容器育苗方式，峽江較泰和一級(jí)側(cè)根均長顯著增加了34.9%。主根長在不同的育苗方式下，種源間均無顯著差異。綜合表3來看，兩因素的交互作用對一級(jí)側(cè)根數(shù)有極顯著性差異，對于一級(jí)側(cè)根均長有顯著性差異，對主根長差異不顯著。

2.2 晚松生物量分析

2.2.1 地上部分生物量分析

地上部分生物量是植物長期通過光合作用累積有機(jī)物的結(jié)果，地上部分生物量的大小一定程度上反映該物種適應(yīng)環(huán)境的能力[13]。為比較不同種源和不同育種方式下晚松地上生物量的差異，稱量了其地上部分的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量，并對其進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表4、表5所示。

由表4可知，露地直播方式一年生晚松地上鮮質(zhì)量、干質(zhì)量為59.58和23.72 g，容器育苗方式為20.83 和9.15 g。露地直播方式晚松苗的地上部分生物量顯著大于容器苗，其中鮮質(zhì)量增加了65%，干質(zhì)量增加了61.4%。晚松苗的地上鮮質(zhì)量和干質(zhì)量的生物量大小均表現(xiàn)為峽江＞安福＞泰和，峽江地上鮮質(zhì)量較安福和泰和分別顯著增加了21.2%和29.2%，安福較泰和僅增加了11.3%，差異不顯著；峽江較泰和地上干質(zhì)量顯著增加了32.5%，較安福僅增加了21.4%，安福較泰和增加了14.2%，差異不顯著。根據(jù)表5可得，不同育種方式，種源間地上部分生物量的差異規(guī)律都是一致的；露地直播方式，峽江種源晚松苗地上部分生物量顯著多于安福和泰和，而安福和泰和無顯著差異，而容器育苗的地上部分生物量3個(gè)種源間均無顯著差異。綜合表6可知，兩者的交互效應(yīng)對于地上質(zhì)量來說有顯著差異，對干質(zhì)量差異不顯著。

2.2.2 地下部分生物量分析

地下生物量主要指植物地下根的干質(zhì)量，植物大部分營養(yǎng)儲(chǔ)存在地下，通過根系吸收水分，運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)，對植物的營養(yǎng)生長具有重要意義，地下生物量越大，植物長勢越好[13-14]。一年生晚松不同育種方式、不同種源的地下部分生物量測定結(jié)果如表4、表5所示。

表4 晚松生物量指標(biāo)的差異Table 4 The differences of biomass indicators of Pinus rigida var. serotina

表5 不同育種方式下晚松種源間間生物量的差異Table 5 The differences biomass indicators about provenances of Pinus rigida var. serotina in different breeding ways

由表4可知，晚松露地直播地下鮮質(zhì)量、干質(zhì)量為26.48、13.13 g，容器育苗方式的分別為8.30和5.10 g。不同育苗方式一年生晚松苗的地下部分生物量存在極顯著性差異，直播方式較容器育苗的地下鮮質(zhì)量增加了68.7%，干質(zhì)量增加了61.2%。不同種源間地下鮮質(zhì)量、干質(zhì)量表現(xiàn)為峽江＞安福＞泰和，對于地下鮮質(zhì)量和干質(zhì)量，峽江與泰和間差異性均達(dá)極顯著性水平，峽江較泰和地下鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別顯著增加了38.8%和45.6%，安福與泰和地下生物量無顯著性差異。由表5可知，不同育種方式，種源間的地下生物量差異規(guī)律不一致，露地直播峽江晚松苗地下鮮質(zhì)量較泰和增加了41.5%，達(dá)到及顯著性水平，而容器育苗種源間沒有顯著差異；露地直播的地下干質(zhì)量，峽江和安福顯著多于泰和，其中峽江較泰和增加了45.6%，安福較泰和增加了30.0%，均達(dá)極顯著水平，但容器育苗種源間無顯著性差異。綜合表6可知，地下部分生物量在種源和育種方式的交互作用下，其差異不顯著。

表6 晚松兩因素交互作用生物量差異Table 6 The differences of biomass indicators of Pinus rigida var. serotina in two factor interactions

2.2.3 總生物量分析

苗木的干、鮮質(zhì)量是衡量苗木生產(chǎn)力高低的主要指標(biāo)之一。鮮質(zhì)量是植物初始質(zhì)量，與植物的吸水程度相關(guān)，干質(zhì)量是反映物質(zhì)累積狀況的主要指標(biāo)[15]。測定和分析了不同育種方式和種源的總鮮質(zhì)量、總干質(zhì)量，結(jié)果如表4、表5所示。

由表4可知，露地直播方式的一年生晚松總鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別為86.06和36.85 g，容器育苗的為29.13和14.25 g，露地直播方式較容器育苗總鮮質(zhì)量增加了66.2%，總干質(zhì)量增量了51.1%，不同育苗方式的總生物量差異達(dá)極顯著水平。晚松不同種源總鮮質(zhì)量和總干質(zhì)量表現(xiàn)為峽江＞安福＞泰和，峽江較泰和總鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別增加了32.1%和37.3%，達(dá)極顯著水平；安福與泰和的地下生物量均無顯著差異。由表5可知，不同育種方式，晚松種源間總鮮質(zhì)量和總干質(zhì)量差異規(guī)律不一致；露地直播，峽江晚松苗的總鮮質(zhì)量和總干質(zhì)量大于安福和泰和的，存在顯著性差異；而容器育苗，3個(gè)種源間的總生物量差異均不顯著。綜合表6可知，兩因素的交互效應(yīng)對于晚松的總鮮質(zhì)量和總干質(zhì)量差異都不顯著。

3 結(jié) 論

（1）對江西3個(gè)種源晚松2種育苗方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：晚松露地直播苗高小于容器育苗，地徑、冠幅和一級(jí)側(cè)根數(shù)均大于容器育苗，且差異達(dá)極顯著水平，露地直播較容器育苗的主根和一級(jí)側(cè)根根長更大，但差異不顯著，說明育苗方式對晚松苗根伸長的影響不大。

（2）從生長指標(biāo)和生物量比較結(jié)果來看，容器苗不優(yōu)于露地直播苗。林治國等[16]在越冬前（10月份）對晚松等4種北美松的生長指標(biāo)進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn)，不論哪種樹種和種源，容器育苗的苗木生長情況均優(yōu)于常規(guī)苗。馬文君等[17]在對油松不同方式育苗試驗(yàn)中，通過對地徑、苗高、根長綜合比較得出，不同育苗方式均存在顯著差異，容器苗各生長因子優(yōu)于露地苗。本文對不同育苗方式下晚松不同種源的生長和生物量差異性做研究，對晚松的選種栽培具有指導(dǎo)意義。

（3）峽江種源晚松的苗高、地徑、冠幅、主根長、側(cè)根長、一級(jí)側(cè)根數(shù)和各部分生物量均優(yōu)于安福和泰和，說明峽江地區(qū)的晚松苗期對江西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園的立地條件適應(yīng)性更強(qiáng)，可選為優(yōu)良種源做進(jìn)一步研究。不同育苗方式下種源間差異規(guī)律不同，要根據(jù)種源選擇合適的育苗方式，以促進(jìn)晚松生長，實(shí)現(xiàn)高效栽培。

4 討 論

苗期的管理對林木的生長有重要的影響，管理人員和栽培措施不同也可能會(huì)造成差異，露地直播易受環(huán)境影響和人為破壞，因此要加強(qiáng)晚松苗期的病蟲害防治、除草、施肥，由固定的人進(jìn)行田間操作管理。

王旭軍等[18]對不同種源紅櫸的苗高、地徑的累積生長量及物候期參數(shù)和生長參數(shù)等方面進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)不同時(shí)期苗木生長速率及生長量累積不同，說明不同時(shí)期不同種源間的生長性狀存在差異。吳際友等[19]在對不同種源閩楠苗期生長差異與早期選擇中提出，生長性狀的研究時(shí)間需要長一些，早期選擇存在不穩(wěn)定性，要長期持續(xù)測定。李曼等[20]對不同種源烏桕幼苗速生期持續(xù)觀測，發(fā)現(xiàn)不同種源苗高、地徑生長規(guī)律存在差異。本研究僅對一次測量的指標(biāo)進(jìn)行了分析，不能完全說明種源的好壞，不同種源晚松苗期的生長規(guī)律應(yīng)該也不同，要長期跟蹤測量來說明問題，因此本研究得出的結(jié)論和優(yōu)良種源的選擇還需要進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

本實(shí)驗(yàn)僅限于在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)進(jìn)行，不同地區(qū)種源間的差異規(guī)律可能會(huì)不一致，表現(xiàn)出來的優(yōu)質(zhì)性不同，可以進(jìn)行多點(diǎn)多年試驗(yàn)，根據(jù)地區(qū)、環(huán)境差異選擇合適的種源進(jìn)行研究，能更好地加快晚松相關(guān)研究，也可對江西省優(yōu)勢木本能源樹種的推廣起到促進(jìn)作用。

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