陳 穎,馬 玲,曹幫華,李澤秀,劉尤德,梁彥國,王志強(qiáng),趙怡康
(1.日照市城鄉(xiāng)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院,山東日照276800;2.山東省國土空間數(shù)據(jù)和遙感技術(shù)中心,山東 濟(jì)南250002;3.山東農(nóng)業(yè)大學(xué),山東 泰安271018;4.東平縣第二苗圃,山東 東平271503)
北美紅櫟(Quercus rubra L.)屬殼斗科櫟屬,又名北方紅櫟、美國紅櫟、紅槲櫟、美國紅橡樹,原產(chǎn)于美國東部和加拿大東南部,主要分布在亞洲、非洲和美洲,其樹體高大,樹干筆直,樹冠龐大,具有較高的景觀價(jià)值,是優(yōu)良的綠化景觀樹種。
植苗造林是林業(yè)生產(chǎn)中主要造林方法,為了提高造林成活率,難生根樹種常采用蘸泥漿、生根粉浸泡等方式處理苗木。本文以3年生北美紅櫟造林苗為研究對(duì)象,通過設(shè)置不同梯度濃度和不同浸泡時(shí)間的ABT 生根粉處理,分析不同處理對(duì)造林成活及生長的影響,研究不同處理對(duì)造林成活率、新梢生長量、光合速率、根系活力、抗寒性等指標(biāo)的變化,探討北美紅櫟造林處理的最佳方式,以期為北美紅櫟造林提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
試驗(yàn)地設(shè)在東平縣第二苗圃,屬暖溫帶季風(fēng)大陸性氣候,年降水量600~800 mm,年均相對(duì)濕度65%,年均氣溫為12.8 ℃,無霜期186.6 d。
1.2 試驗(yàn)材料
采用北美紅櫟實(shí)生苗,來自安徽省郎溪縣,3年生苗木,苗高2.4 m,米徑1.36 cm。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
ABT 濃度:采用0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200mg/L 的ABT3 號(hào)生根粉溶液裸根浸泡15 min,分別記為1、2、3、4 四個(gè)處理。苗木栽植時(shí),按照隨機(jī)區(qū)組,每組50 株苗木,3 次重復(fù)。
浸根時(shí)間:采用濃度為50mg/L 的ABT3 號(hào)生根粉溶液進(jìn)行裸根浸泡15 min、30 min、60min,分別記為2-1、2-2、2-3 3 個(gè)處理,苗木栽植時(shí),按照隨機(jī)區(qū)組,每組50 株苗木,3 次重復(fù)。
于5-11月每月21日對(duì)存活率及新梢生長量進(jìn)行調(diào)查,9月初進(jìn)行根系含水量、根系活力、最大凈光合速率和葉綠素含量的測(cè)定,11月進(jìn)行抗寒性(相對(duì)電導(dǎo)率)測(cè)定。
1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法
根系含水量采用105℃烘干減重法。根系活力測(cè)定采用TTC 法。9月2日,采用CIRAS-2 便攜式光合儀,光強(qiáng)設(shè)為1500LX,于上午9:00-11:00,下午2:00-4:00 每個(gè)處理隨機(jī)選取15 株,測(cè)定葉片光合速率。葉綠素含量采用SPAD-502 便攜式葉綠素儀,每個(gè)處理隨機(jī)選取15 株,每株隨機(jī)選取20 片葉子,每片葉子測(cè)3 次重復(fù)。用電導(dǎo)法測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率,11月份,每個(gè)處理各選3 株生長健壯的試驗(yàn)苗,每株取10 條枝段,溫度設(shè)8 個(gè)處理,分別為4℃(ck)、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30 ℃,到達(dá)設(shè)定的溫度后保持24h,再取出放入4 ℃冰箱緩慢解凍24h,在4℃冰箱內(nèi)保存待測(cè)。
1.5 數(shù)據(jù)處理
使用Excel 和SPSS22.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。
2.1 ABT 濃度對(duì)苗木成活及生長的影響
2.1.1 對(duì)造林存活率的影響
表1 不同濃度ABT 處理幼苗的造林存活率/%
在同一月份,造林存活率由大到小依次為2>3>1(CK)>4;隨著生長時(shí)間的推移各濃度ABT 處理的苗木存活率均呈下降趨勢(shì)(表1)。雙因素方差分析結(jié)果表明,ABT 濃度(P<0.01)和生長月份(P<0.01)對(duì)苗木的存活率產(chǎn)生了極顯著的影響,二者之間存在極顯著的交互作用(P<0.01)。在不同ABT 濃度處理之間,各處理的造林存活率差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01);在不同生長月份之間,造林存活率差異也均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
2.1.2 對(duì)光合速率的影響
苗木葉片最大凈光合速率由大到小依次為2>3>1(CK)>4(圖1)。方差分析表明,ABT 濃度對(duì)幼苗最大凈光合速率產(chǎn)生極顯著的影響(P<0.01),但處理2、3 間差異不顯著(P>0.05)。
2.1.3 對(duì)新梢生長量的影響
不同ABT 濃度處理,在同一生長月份中,幼苗新梢長和新梢基徑由大到小依次為2>3>1>4(圖2、圖3),各處理間差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
2.1.4 對(duì)根系含水量及根系活力的影響
幼苗根系含水量和根系活力由大到小依次為2>3>1(CK)>4(圖4、圖5)。方差分析結(jié)果表明,ABT濃度對(duì)幼苗根系含水量(P<0.01)和根系活力(P<0.01)產(chǎn)生了極顯著的影響。
2.1.5 對(duì)苗木抗寒性的影響
利用Logistic 方程對(duì)不同濃度ABT 處理的幼苗休眠枝在不同溫度處理下的相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行模擬,再利用SPSS 求出Logistic 方程、相關(guān)系數(shù)以及半致死溫度(表2)。求得各濃度ABT 處理的幼苗半致死溫度依次為-20.19℃、-24.19℃、-21.37℃、-23.64℃,各處理的抗寒性大小依次為2>4>3>1(CK)。
表2 不同低溫處理后的電導(dǎo)率方差分析
2.2 浸根時(shí)間對(duì)苗木成活及生長的影響
2.2.1 對(duì)造林存活率的影響
在同一月份,造林存活率由大到小依次為2-2>2-3>2-1;隨著生長時(shí)間的推移,不同ABT 浸根時(shí)間處理的幼苗存活率均呈下降趨勢(shì)(表3)。雙因素方差分析表明,各處理的造林存活率差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
表3 不同ABT 處理幼苗的造林存活率
2.2.2 對(duì)光合速率的影響
ABT 不同浸根時(shí)間幼苗最大凈光合速率由大到小依次為2-2>2-3>2-1(圖6)。方差分析表明,各處理間的差異均達(dá)到極顯著(P<0.01)。
2.2.3 對(duì)新梢生長量的影響
同一ABT 浸根時(shí)間處理中,在同一生長月份,新梢長由大到小依次為2-2>2-3>2-1(圖7),新梢粗由大到小依次為2-2>2-1>2-3(圖8),方差分析結(jié)果表明,不同ABT 浸根時(shí)間新梢生長差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
2.2.4 對(duì)根系含水量及根系活力的影響
幼苗根系含水量和根系活力由大到小依次為2-2>2-3>2-1(圖9、圖10)。單因素方差分析結(jié)果表明,ABT 浸根時(shí)間對(duì)幼苗根系含水量產(chǎn)生極顯著的影響(P<0.01),但對(duì)幼苗根系活力的影響不顯著(P>0.05)。
2.2.5 對(duì)苗木抗寒性影響
利用Logistic 方程對(duì)不同ABT 浸根時(shí)間處理的幼苗休眠枝在不同溫度處理下的相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行模擬,再利用SPSS 求出Logistic 方程、相關(guān)系數(shù)以及半致死溫度(表4)。求得不同ABT 浸根時(shí)間處理的半致死溫度依次為-24.19℃、-25.63℃、-25.14℃,各處理的抗寒性大小依次為2-2>2-3>2-1。
表4 不同低溫處理后的電導(dǎo)率方差分析
3.1 不同濃度與浸根時(shí)間,對(duì)北美紅櫟幼苗的移栽成活率、葉片光合速率、新梢生長量皆具有促進(jìn)作用。相同ABT 濃度下,最佳浸泡時(shí)間依次為30 min>60 min>15 min;浸泡時(shí)間相同,最佳濃度依次為50 mg/L>100 mg/L>CK>200 mg/L。表明用濃度為50 mg/L 的ABT3 溶液浸根30 min 對(duì)促進(jìn)北美紅櫟幼苗成活及生長的效果最好。
3.2 不同濃度與浸根時(shí)間,能顯著影響北美紅櫟幼苗的抗寒性。不同濃度ABT 處理的幼苗半致死溫度依次為-20.19℃、-24.19℃、-21.37℃、-23.64℃,不同浸根時(shí)間處理的幼苗半致死溫度依次為-24.19℃、-25.63℃、-25.14℃。表明用濃度為50 mg/L 的ABT3溶液浸根30 min 可以使幼苗的半致死溫度達(dá)到-25.63℃,比對(duì)照組降低5.44℃,苗木具有更強(qiáng)的抗寒性。