楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)研究

彭建東，吳永良，宋立志，趙大根，于 雷，梁德軍*

(1.遼寧省楊樹研究所，遼寧蓋州 115200；2.國(guó)有新民市機(jī)械林場(chǎng)，遼寧新民 110300)

楊樹(Populus)是我國(guó)北方地區(qū)營(yíng)造速生豐產(chǎn)林和城鄉(xiāng)“四旁”綠化的主要樹種之一，在林業(yè)發(fā)展中占有重要地位[1]。楊樹具有生長(zhǎng)快、干形直、材質(zhì)好、適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖容易等特點(diǎn)，為膠合板、密度板和造紙等的優(yōu)質(zhì)工業(yè)原料，其在市場(chǎng)上熱銷，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，是農(nóng)村調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)民發(fā)家致富的可靠選擇，深受群眾喜愛。近年來(lái)，全國(guó)各地大面積營(yíng)造楊樹豐產(chǎn)林，需要大量的楊樹苗木[2]。目前遼寧省在楊樹育苗工作中，依然采用常規(guī)楊樹硬枝扦插育苗技術(shù)，根據(jù)澆水方式的不同，可分為修畦漫灌育苗與壟式單行直插噴灌育苗2項(xiàng)育苗技術(shù)。這2項(xiàng)技術(shù)通過(guò)多年生產(chǎn)實(shí)踐已自成體系，進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)展的空間不大，其育苗成活率、合格苗率及生產(chǎn)成本等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)已難有突破。地膜覆蓋育苗技術(shù)可提高楊樹合格苗的產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益[3]。2014年在國(guó)有新民市機(jī)械林場(chǎng)苗圃率先開展楊樹大壟雙行覆膜滴灌育苗技術(shù)田間試驗(yàn)，面積3.33 hm2，繁育楊樹品種有Ⅰ-214楊(P.×euramericanacv.‘Ⅰ-214’)、107楊(P.×euramericanacv.‘Neva’)及新林1號(hào)楊(P.בXinlin1’)，平均成活率達(dá)91%，平均合格苗率達(dá)72%。在取得初步試驗(yàn)效果后，2015年應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)育苗面積增加至8.00 hm2，各品種平均成活率達(dá)93%，平均合格苗率達(dá)73%，此后育苗面積逐年增加，至今已達(dá)17.00 hm2之多，育苗平均成活率穩(wěn)定在95%以上，平均合格苗率穩(wěn)定在75%以上[4]。為了更為科學(xué)地論證楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)與常規(guī)楊樹硬枝扦插育苗技術(shù)的育苗效果差異，2018年遼寧省楊樹研究所在其苗圃內(nèi)開展了相同立地條件和田間管理下，新育苗技術(shù)與常規(guī)育苗技術(shù)的對(duì)比試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地位于遼寧省錦州市黑山縣新興鎮(zhèn)楊樹研究所基地內(nèi)，處于溫帶半濕潤(rùn)區(qū)內(nèi)，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫8.0 ℃，最低氣溫-27.6 ℃，最高氣溫35.0 ℃。年平均降水量586 mm，無(wú)霜期165 d左右。土壤類型為砂壤土，有機(jī)質(zhì)含量0.2%～1.8%，全鉀2.1%，全磷0.1%～0.4%，地下水位4～5 m。

1.2材料一年生渤豐3號(hào)楊(P.×euramaricanaCL.‘Bofeng_3’)、中綏12號(hào)楊(P.deltoidesBartr.×P.cathayanaRehd.‘Zhongheifang-12’)、中遼1號(hào)楊(P.×canadensis‘Zhongliao-1’)及遼寧楊(P.LiaoningsisZ.Wang et H.Z.Chen sp.nov)共4個(gè)品種的種條。

1.3方法

1.3.1插穗制備。3月中旬，將各品種一年生種條剪成插穗，要求插穗無(wú)病蟲害，側(cè)芽飽滿，木質(zhì)化程度高。插穗長(zhǎng)度15～20 cm，上切口平剪，上部第一個(gè)芽距切口1 cm，下切口斜剪，每根插穗保留3～4個(gè)芽。將插穗50個(gè)一捆，芽的方向一致，然后將插穗8捆打成盤，將芽朝下，放入儲(chǔ)條庫(kù)中，上面用沙子覆蓋，定期澆水，保持沙子濕潤(rùn)[5]。試驗(yàn)地15塊，每塊1 334 m2，共2.0 hm2。黑色聚乙烯膜，寬2 000 mm，厚0.15 mm。

1.3.2育苗。采用大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)與常規(guī)楊樹硬枝扦插育苗技術(shù)(CK)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，3次重復(fù)。扦插時(shí)間為2018年4月21—22日，扦插前將儲(chǔ)條庫(kù)中插穗放入水池中浸泡3 d。楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)的做壟方式為起大壟雙行，壟寬為100～110 cm。在大壟雙行中間位置沿壟的方向排布滴灌管道，滴灌設(shè)備安裝后覆蓋黑色聚乙烯膜，覆膜時(shí)要拉緊壓實(shí)，使膜緊貼壟面，膜邊緣用土壓實(shí)，扦插前用自制打孔機(jī)在地膜上打孔，株距15 cm、行距50 cm，采用大壟雙行垂直地面扦插，插穗頂芽外露于地膜以上，用浮土回填插穗與地膜的集合部，防止漏風(fēng)和雜草生長(zhǎng)。扦插后澆灌透水1次，后期根據(jù)苗木生長(zhǎng)與降水情況，適時(shí)補(bǔ)水。常規(guī)楊樹育苗技術(shù)扦插時(shí)采用壟式單行直插，垂直地面扦插[6]。插穗上切口與地面相平，踏實(shí)土壤，使土壤與插穗密接，扦插株距為18～20 cm。扦插后澆灌透水1次。澆水方式為育苗初期(苗高1 m以下)，采用壟溝鋪設(shè)微管的方法進(jìn)行微噴澆水作業(yè)；在育苗中后期(苗高1 m以上)，采用在壟溝鋪設(shè)水帶連接自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴水器進(jìn)行噴灌澆水。

1.3.3觀測(cè)內(nèi)容與方法。

1.3.3.1物候期調(diào)查。觀測(cè)記錄苗木的萌動(dòng)期、展葉期、封頂期[7]。

1.3.3.2苗木初期高生長(zhǎng)及生根情況調(diào)查。調(diào)查時(shí)間為5月下旬，每個(gè)處理隨機(jī)調(diào)查100株初期苗高生長(zhǎng)量，3次重復(fù)；同時(shí)每個(gè)處理調(diào)查10株苗木根系數(shù)量，3次重復(fù)，要求以苗木為中心，20 cm為半徑，深25 cm，完整取出樣本。

1.3.3.3苗木生長(zhǎng)期間生長(zhǎng)量調(diào)查。采取標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查法，定期調(diào)查苗木地徑和高度的生長(zhǎng)變化情況，每個(gè)處理每個(gè)樣本調(diào)查100株，3次重復(fù)，調(diào)查時(shí)間為5月下旬、7月中旬、8月下旬及9月中旬。

首先，緩和曲線長(zhǎng)度不足。目前，我國(guó)道路與橋梁路線設(shè)計(jì)中采用的路線類型主要包括直線和曲線兩種，若在一次工程中同時(shí)存在兩種路線類型，則必須在直線和曲線的銜接出設(shè)置一個(gè)的“溫和”曲線，這樣做的面對(duì)是為了提醒經(jīng)過(guò)該路段的駕駛員，使其意識(shí)到已經(jīng)來(lái)到新的路線，保障安全行駛。但結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，針對(duì)緩和曲線的設(shè)計(jì)普遍存在長(zhǎng)度不足的情況，具體表現(xiàn)為道路與橋梁路線緩沖區(qū)的長(zhǎng)度較短，為路線涉及埋下了一定的隱患。

1.3.3.4苗圃內(nèi)雜草調(diào)查。采取標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查法，分別調(diào)查不同處理內(nèi)雜草覆蓋面積，每個(gè)處理調(diào)查667 m2[8]，調(diào)查時(shí)間為5月中旬、6月中旬、7月中旬。

1.3.3.5成活率調(diào)查。采用全株調(diào)查法，調(diào)查每個(gè)處理每個(gè)供試材料苗木成活情況、合格苗數(shù)量以及I級(jí)苗數(shù)量，每個(gè)處理調(diào)查667 m2，調(diào)查時(shí)間為9月中旬。

2 結(jié)果與分析

2.1楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木物候期的影響覆膜扦插新技術(shù)具有增溫保墑的顯著作用，滿足了苗木發(fā)育所需的溫度，改善了苗床小氣候，增加了土壤微生物的活動(dòng)和有機(jī)質(zhì)的分解能力，加速了土壤中養(yǎng)分的速效化，增強(qiáng)了光合作用，使光能、溫度、水分、通氣等綜合效應(yīng)得到了更好的發(fā)揮，進(jìn)而促使苗木生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程加快，提早發(fā)芽，延長(zhǎng)苗木生長(zhǎng)期[1]。從表1可以看出，應(yīng)用大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)的苗木，其萌動(dòng)期與展葉期較對(duì)照處理均有所提前，時(shí)間為7～10 d，封頂期沒(méi)有明顯差別。

表1 楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木物候期的影響

2.2楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)育苗初期生長(zhǎng)量的影響5月29日對(duì)4個(gè)品種育苗初期生長(zhǎng)量進(jìn)行調(diào)查(表2)，應(yīng)用大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)，4個(gè)品種苗木高生長(zhǎng)與不定根的發(fā)育均顯著高于常規(guī)育苗技術(shù)，苗木高生長(zhǎng)高于對(duì)照1倍以上，經(jīng)方差分析，差異極顯著(P<0.01)，生根數(shù)量高于對(duì)照40%以上(P<0.05)。

表2楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木初期高生長(zhǎng)及生根情況的影響

Table2Effectsofseedlingraisingtechniqueofdoublerowundermulchdripirrigationforpoplaronseedlinggrowthandrootingintheearlystage

品種Species平均苗木高度Average seedling height∥cm覆膜Film mulchingCK側(cè)根數(shù)Lateral root number∥條覆膜Film mulchingCK渤豐3號(hào)P.×euramaricana CL.‘Bofeng_3’41163320中遼1號(hào)P.×canadensis ‘Zhongliao-1’28142515中綏12號(hào)P.deltoides Bartr.×P.cathayana Rehd.‘Zhongheifang-12’32133525遼寧楊P.Liaoningsis Z.Wang et H.Z.Chen sp.nov26132214

2.3楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木生長(zhǎng)量的影響

2.3.1楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木高生長(zhǎng)的影響。應(yīng)用楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)的4個(gè)品種與對(duì)照處理相比較(圖1)，5月29日各品種與對(duì)照苗木高度相差13～25 cm，高于對(duì)照100%～156%；7月19日各品種與對(duì)照苗木高度相差42～69 cm，高于對(duì)照27%～50%；8月25日各品種與對(duì)照苗木高度相差45～74 cm，高于對(duì)照18%～38%；9月11日，此時(shí)苗木均已封頂，停止高生長(zhǎng)，各品種與對(duì)照苗木高度相差35～55 cm，高于對(duì)照8.7%～19.0%。經(jīng)方差分析，應(yīng)用楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)能夠顯著提高苗木高生長(zhǎng)(P<0.05)。

圖1 楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木高生長(zhǎng)的影響Fig.1 Effects of seedling raising technique of double row under mulch drip irrigation for poplar on seedling height growth

圖2 楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木地徑生長(zhǎng)的影響Fig.2 Effects of seedling raising technique of double row under mulch drip irrigation for poplar on seedling diameter growth

2.4楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木圃地雜草的抑制作用從表3可以看出，應(yīng)用楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)后，單位面積內(nèi)雜草覆蓋率明顯降低(P<0.05)，5月14日、6月18日和7月12日調(diào)查結(jié)果顯示采用覆膜育苗技術(shù)雜草覆蓋率分別較對(duì)照低23.3百分點(diǎn)、56.4百分點(diǎn)和52.5百分點(diǎn)，此項(xiàng)技術(shù)可以有效抑制雜草生長(zhǎng)，同時(shí)節(jié)省用于除草的用工量，降低管護(hù)成本。

表3 楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木圃地雜草的抑制作用

2.5楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木扦插成活率和苗木出圃質(zhì)量的影響2種扦插方式對(duì)扦插苗成活率及苗木出圃質(zhì)量影響較大(表4)，在調(diào)查樣地中，大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)可扦插12.00萬(wàn)/hm2，較對(duì)照提高了5.25萬(wàn)/hm2，苗木成活株數(shù)較對(duì)照提高了6.30萬(wàn)～6.75萬(wàn)/hm2，扦插成活率為95.2%～98.1%，較對(duì)照提高了16百分點(diǎn)以上；合格苗株數(shù)提高了5.10萬(wàn)～5.70萬(wàn)/hm2，是對(duì)照的2.4～2.6倍，合格苗率提高了17百分點(diǎn)以上；產(chǎn)出Ⅰ級(jí)苗數(shù)量為9.00萬(wàn)～9.60萬(wàn)/hm2，較對(duì)照提高了3.90萬(wàn)～4.35萬(wàn)/hm2，是對(duì)照的2.3～2.5倍，Ⅰ級(jí)苗率提高了14百分點(diǎn)以上。

表4楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)對(duì)苗木扦插成活率和苗木出圃質(zhì)量的影響

Table4Effectsofseedlingraisingtechniqueofdoublerowundermulchdripirrigationforpoplaronseedlingsurvivalrateandqualityofnurserystock

品種Species處理Treatment扦插株數(shù)Cutting number株/hm2成活株數(shù)Survival number株/hm2成活率Survival rate %合格苗株數(shù)Number of qualified seedlings株/hm2合格苗率Qualified rate∥%Ⅰ級(jí)苗率First level seedlings rate∥%渤豐3號(hào)P.×euramaricana CL.‘Bofeng_3’覆膜120 600118 30598.196 72080.277.4CK68 28053 59578.541 92561.475.2中遼1號(hào)P.×canadensis ‘Zhongliao-1’覆膜120 345115 89096.394 47078.576.5CK66 91549 11073.437 66556.374.8中綏12號(hào)P.deltoides Bartr. ×P.cathayana 覆膜120 090116 49097.091 98076.675.7Rehd.‘Zhongheifang-12’CK66 24053 52080.836 30054.877.3遼寧楊P.Liaoningsis Z.Wang et H.Z.Chen 覆膜119 775114 01595.290 55575.676.2sp.novCK67 62046 72569.139 21058.075.8

2.6成本核算及經(jīng)濟(jì)效益分析采用大壟雙行膜下扦插育苗技術(shù)，在育苗成本上，經(jīng)核算包括條材、整地、施肥、澆水、防蟲、割條、起苗等在內(nèi)的人工費(fèi)和材料費(fèi)折合成本4.95萬(wàn)元/hm2，常規(guī)扦插育苗折合4.65萬(wàn)元/hm2，兩者差別不大，但采用大壟雙行覆膜滴灌育苗技術(shù)扦插苗木數(shù)量較常規(guī)扦插育苗多5.25萬(wàn)/hm2左右，產(chǎn)量提高。產(chǎn)生的合格苗木為9.00萬(wàn)～9.60萬(wàn)/hm2，常規(guī)育苗技術(shù)的合格苗木為3.60萬(wàn)～4.20萬(wàn)/hm2，按合格苗2元/株計(jì)算，增加凈收益9.30萬(wàn)～10.50萬(wàn)/元。

3 結(jié)論與討論

大壟雙行覆膜技術(shù)是地膜覆蓋技術(shù)的一種，在玉米[9-10]、花生[11]、馬鈴薯[12]、甜菜[13]等作物上應(yīng)用較為廣泛，在楊樹上也有應(yīng)用[2，14-15]，吳永良[16]、龐忠義[17]對(duì)大壟覆膜滴灌育苗技術(shù)進(jìn)行了初步嘗試，取得了良好效果。筆者對(duì)楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)與常規(guī)硬枝扦插育苗技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)果如下。

(1)應(yīng)用大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)可以促進(jìn)苗木萌動(dòng)與展葉，萌動(dòng)期與展葉期較對(duì)照提前7～10 d，明顯提高扦插苗初期高生長(zhǎng)(高于對(duì)照1倍以上)及生根能力(生根數(shù)量高于對(duì)照40%以上)，在苗木生長(zhǎng)前、中、后期苗木高生長(zhǎng)顯著高于對(duì)照，封頂后平均高生長(zhǎng)和對(duì)照相比相差達(dá)8.7%～19.0%。

(2)應(yīng)用大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)能夠有效抑制雜草生長(zhǎng)，雜草覆蓋率明顯降低。

(3)應(yīng)用大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)，扦插株數(shù)提高了3.75萬(wàn)/hm2左右，苗木成活率提高16百分點(diǎn)以上，可達(dá)95.2%～98.1%，合格苗株數(shù)是對(duì)照的2.4～2.6倍，合格苗率提高17百分點(diǎn)以上，Ⅰ 級(jí)苗率提高了14百分點(diǎn)以上。

(4)大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)與常規(guī)楊樹育苗扦插育苗技術(shù)在育苗成本上差別不大，但大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)產(chǎn)出合格苗數(shù)量多，可增加凈收益9.30萬(wàn)～10.50萬(wàn)/元。

運(yùn)用楊樹大壟雙行膜下滴灌育苗技術(shù)，較常規(guī)楊樹育苗扦插技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)單易操作，通過(guò)地膜覆蓋與滴灌技術(shù)的集成，不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)水，提高了肥料利用率，而且提高了苗木品質(zhì)和產(chǎn)量，大大提高了育苗的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景十分廣闊。