苗木類型對(duì)造林早期楓香幼樹生長(zhǎng)的影響

許雪英

(沙縣水南國(guó)有林場(chǎng)，福建 沙縣 365500)

容器育苗是我國(guó)20世紀(jì)70年代興起的一種育苗方式。與裸根苗相比，容器育苗具有栽植后根系恢復(fù)快、成活率較高,有利于苗木初期生長(zhǎng),但造林時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，廣泛應(yīng)用于立地條件稍差且采用裸根苗造林不易獲得成功的造林地[1-4]。近年來(lái)，隨著容器育苗基質(zhì)的優(yōu)化，越來(lái)越多的樹種采用容器育苗的造林方式[5-7]。楓香(LiquidambarformosanaHance)是我國(guó)最著名的彩葉植物之一，生長(zhǎng)迅速、抗風(fēng)抗寒能力強(qiáng)且耐干旱瘠薄，是典型的先鋒樹種。隨著我國(guó)森林景觀改造工程的推進(jìn)，楓香造林面積日益擴(kuò)大。楓香的主根較明顯，但側(cè)根數(shù)量較少，種植成活率普遍較低[8]。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)楓香的研究主要集中在種子萌發(fā)特性、造林方式和群落幼苗更新等方面[9-11]，而對(duì)容器苗及裸根苗的造林成效分析較少見報(bào)道。有鑒于此，本文比較了楓香輕基質(zhì)容器苗和大田裸根苗造林當(dāng)年及造林3 a后保存率、生長(zhǎng)量、生物量以及養(yǎng)分吸收能力的差異，以期為篩選適宜的楓香造林苗木提供參考。

1 材料與方法

1.1 苗木來(lái)源

試驗(yàn)苗木為三明興林種苗花卉試驗(yàn)場(chǎng)培育的1年生楓香輕基質(zhì)容器苗和裸根苗。容器苗育苗基質(zhì)為60%泥炭土+40%珍珠巖，育苗袋為4.5 cm×10.0 cm的無(wú)紡布容器袋，平均苗高30 cm、平均地徑0.45 cm；裸根苗平均苗高70 cm、平均地徑0.85 cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

造林地位于沙縣水南國(guó)有林場(chǎng)水東管護(hù)站“杜坑庵”山場(chǎng)(東經(jīng)117°41′25″，北緯26°27′49″)，屬中亞熱帶季風(fēng)性氣候，年均降水量1 500～1 800 mm，年均氣溫19.4 ℃。造林山場(chǎng)海拔190 m，西南坡向，中下坡位，土層厚度80～120 cm。試驗(yàn)林造林時(shí)間為2017年2月，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3個(gè)隨機(jī)區(qū)組，每個(gè)隨機(jī)區(qū)組2個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每小區(qū)面積0.067 hm2。造林株行距1.8 m×1.8 m，每小區(qū)種植200株。造林當(dāng)年全鋤2次、擴(kuò)穴追肥1次，2018年全鋤2次，2019年全鋤1次。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 生長(zhǎng)量 2017年、2019年的12月，每木調(diào)查試驗(yàn)小區(qū)楓香的地徑、樹高和當(dāng)年抽梢高等生長(zhǎng)指標(biāo)。

1.3.2 生物量 2019年12月，根據(jù)每木調(diào)查結(jié)果，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)分別選出3株標(biāo)準(zhǔn)木，測(cè)定莖桿及根系鮮生物量。取部分有代表性的樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，105 ℃烘干至恒質(zhì)量，測(cè)定其相對(duì)含水率，并依據(jù)各組分相對(duì)含量及鮮生物量數(shù)據(jù)換算成莖桿及根系絕干生物量。

1.3.3 根系發(fā)育 沿樹冠滴水線刨取各平均木完整根系，分別測(cè)量根系冠幅、一級(jí)側(cè)根數(shù)、垂生根A和垂生根B數(shù)量。其中，垂生根A為容器苗經(jīng)空氣修根的主根造林后長(zhǎng)出的垂向根系或裸根苗主根經(jīng)截根造林后長(zhǎng)出的垂向根系；垂生根B是容器苗或裸根苗原有的側(cè)根系造林后轉(zhuǎn)為向下生長(zhǎng)的垂向根系。

1.3.4 全氮、全磷含量 每一標(biāo)準(zhǔn)木分別取2 kg莖桿、根系樣品，經(jīng)105 ℃殺青20 min后置80 ℃烘干至恒質(zhì)量。莖桿、根系樣品分別粉碎后用于測(cè)定各器官的全氮、全磷含量。全氮含量測(cè)定采用凱氏定氮法[12]，全磷含量測(cè)定采用鉬銻抗比色法[13]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003和SPSS 18.0軟件進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗木類型對(duì)楓香保存率和幼樹早期生長(zhǎng)的影響

由表1可見，隨著林齡增加，不同類型苗木生長(zhǎng)表現(xiàn)不一。從造林當(dāng)年及3 a后保存率來(lái)看，容器苗造林保存率均極顯著高于裸根苗(P<0.01)。造林當(dāng)年，容器苗苗高增長(zhǎng)量及抽梢高優(yōu)于裸根苗，但地徑增長(zhǎng)量低于裸根苗；方差分析表明，容器苗苗高及地徑增長(zhǎng)量與裸根苗相比，差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。造林3 a后，容器苗地徑、苗高增長(zhǎng)量以及抽梢高均優(yōu)于裸根苗，與裸根苗相比分別增加了149.48%、171.48%及42.16%；方差分析表明，容器苗地徑、苗高增長(zhǎng)量及抽梢高與裸根苗相比，差異均達(dá)極顯著水平(P<0.01)。

表1 苗木類型對(duì)楓香造林保存率和幼樹生長(zhǎng)的影響1)Table 1 Effect of seedling type on the survival rate and young tree growth of afforestated L.formosana

2.2 苗木類型對(duì)造林早期楓香幼樹生物量積累的影響

造林3 a后，不同苗木類型對(duì)造林早期楓香幼樹生物量的積累與分布存在顯著影響(表2)，容器苗各個(gè)指標(biāo)均顯著大于裸根苗。容器苗幼樹平均莖桿生物量、根系生物量、單株生物量和根冠比分別為1 842.55 g、1 377.94 g、3 220.49 g和0.76，與裸根苗相比分別提高了33.94%、46.36%、38.98%和10.14%。由上可見，容器苗造林可有效促進(jìn)幼樹生物量的積累和根系的生長(zhǎng)。

表2 苗木類型對(duì)造林3 a楓香幼樹生物量積累的影響1)Table 2 Effect of seedling type on biomass accumulation of L.formosana young trees 3 years after afforestation

2.3 苗木類型對(duì)造林早期楓香幼樹根系生長(zhǎng)的影響

造林3 a后，不同苗木類型楓香幼樹的根系發(fā)育存在一定的差異(表3)，容器苗幼樹根系各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均優(yōu)于裸根苗。容器苗幼樹的根幅與裸根苗相比提高了59.93%，達(dá)到極顯著差異水平(P<0.01)；一級(jí)側(cè)根數(shù)與裸根苗相比提高28.14%，差異達(dá)顯著水平(P<0.05)；主根長(zhǎng)、垂生根A根數(shù)、垂生根B根數(shù)與裸根苗相比，差異均未達(dá)顯著水平。

表3 苗木類型對(duì)造林3 a楓香幼樹根系生長(zhǎng)的影響1)Table 3 Effect of seedling types on roots growth of young L.formosana trees 3 years after afforestation

2.4 苗木類型對(duì)造林早期楓香幼樹養(yǎng)分積累的影響

造林3 a后，不同苗木類型對(duì)幼樹體內(nèi)全氮和全磷的積累存在一定影響(表4、5)，容器苗更有利于幼樹對(duì)養(yǎng)分的積累。從表4可見，容器苗幼樹根、莖和植株全氮含量分別比裸根苗提高了63.15%、44.91%和53.07%，且不同苗木類型之間存在不同程度差異。從表5可見，不同苗木類型造林后全磷的累積與全氮表現(xiàn)出類似的規(guī)律。容器苗相比于裸根苗，可以極顯著提高楓香幼樹全磷含量，容器苗造林的幼樹根、莖和植株全磷含量分別比裸根苗提高了52.35%、39.71%和47.09%。

表4 造林3 a不同苗木類型楓香不同器官及植株全氮含量差異1)Table 4 Effect of seedling type on total N accumulation in different organs and whole plant of young L.formosana trees 3 years after afforestation

表5 造林3 a不同苗木類型楓香不同器官及植株全磷含量差異1)Table 5 Effect of seedling type on total P accumulation in different organs and whole plant of young L.formosana trees 3 years after afforestation

3 小結(jié)

本研究表明，容器育苗相較于裸根苗，在顯著提高楓香幼苗造林成活率的同時(shí)，還可以改善幼苗生長(zhǎng)發(fā)育情況。雖然造林當(dāng)年容器苗造林幼苗規(guī)格比1年生裸根苗小，但造林1 a后，容器苗幼苗的苗高增長(zhǎng)量及保存率均總體大于裸根苗幼苗。造林3 a后，容器苗幼樹生長(zhǎng)量不但遠(yuǎn)大于裸根苗幼樹，且容器苗幼樹與裸根苗幼樹的地徑增長(zhǎng)量也存在顯著差異。造林3 a后容器苗幼樹生物量、根冠比均顯著優(yōu)于裸根苗。由此可見，在造林早期楓香容器苗比裸根苗生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)更好，這也進(jìn)一步驗(yàn)證了容器苗造林在提高苗木長(zhǎng)勢(shì)和造林“兩率”方面確有優(yōu)勢(shì)[14]。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，楓香容器苗造林幼苗的生長(zhǎng)性狀與養(yǎng)分狀況表現(xiàn)均優(yōu)于裸根苗造林幼苗。

造林3 a后，楓香容器苗幼樹的根幅極顯著大于裸根苗幼樹，一級(jí)側(cè)根比裸根苗幼樹多28.14%，可見容器苗造林的根系發(fā)育明顯優(yōu)于裸根苗。根系是樹木在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中吸收養(yǎng)分和水分的主要來(lái)源。當(dāng)樹木根系受損，會(huì)影響其正常生長(zhǎng)發(fā)育，使得樹木在造林初期營(yíng)養(yǎng)吸收不足，輕則會(huì)使樹木生長(zhǎng)緩慢，重則使樹木在新的環(huán)境中難以存活。裸根苗在起苗和修根時(shí)容易損傷根系。容器苗根系完整，造林后基本不需要緩苗期，在造林初期即可充分吸收土壤養(yǎng)分，較好地促進(jìn)苗木生長(zhǎng)[15-16]。因此，從整體上來(lái)看，容器苗造林初期將會(huì)有更好的造林效果。

本研究在楓香生長(zhǎng)季末進(jìn)行，養(yǎng)分庫(kù)構(gòu)建未包括葉片部分，且研究對(duì)象為造林初期生長(zhǎng)性狀，對(duì)成林后林分間有否差異有待后期跟蹤觀察。對(duì)楓香生長(zhǎng)期全氮、全磷含量變化和養(yǎng)分庫(kù)分配及其生長(zhǎng)量的關(guān)系，亦需進(jìn)一步深入研究。