花期熏煙防霜對青海云杉開花和結實的影響

丁得慶，陵軍成

(1.甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)管理局古城自然保護站，甘肅 天祝 733211；2.甘肅省天?？h林業(yè)工作站，甘肅 天祝 733299)

青海云杉(Piceacrassifolia)是我國青藏高原東北邊緣特有的森林建群樹種，也是西北地區(qū)造林和城市園林綠化的重要樹種，分布于青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古等省(區(qū))。近年來隨著各種造林綠化工程的實施，青海云杉苗木需求量大增，苗木產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，種子市場供不應求，價格居高不下。自然條件下青海云杉種子產(chǎn)量極不穩(wěn)定，絕收年份頻繁出現(xiàn)，絕收和少收的最主要原因是霜凍[1]。天?？h域雖已建成多處青海云杉采種林，但每年的晚霜都為害致死將要和已經(jīng)脫皮顯露的雌、雄花芽，導致采種林難以發(fā)揮應有作用。因此，防除晚霜危害是解決青海云杉結種難瓶頸問題的關鍵。本試驗在青海云杉花期就地收集林間枯枝落葉，燃燒熏煙防霜，研究不同熏煙密度和強度對種子產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，以期為青海云杉采種林種子優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省天祝藏族自治縣賽什斯鎮(zhèn)先明峽村青梅云杉母樹林，N36°98′，E103°14′，該地屬大陸性高原季風氣候，光照充足，平均海拔2 452 m，相對無霜期90～145 d，年日照時數(shù)2 500～2 700 h，年均降水量350～380 mm，年均氣溫2 ℃，最熱月7月份平均氣溫11.4 ℃，極端高溫不超過30 ℃，土壤類型為山地棕褐土，pH7.6。1984年人工栽植青海云杉采種林400 hm2，現(xiàn)樹體樹齡已達40 a，生長健壯，進入盛果期，樹高9～12 m，郁閉度0.4～0.5。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗設計 試驗共設4個處理，即熏煙燃燒點密度處理1為每畝(667 m2)2個，處理2為4個，處理3為6個，處理4為0個(對照，CK，不熏煙)；試驗隨機區(qū)組設計，重復3次，每小區(qū)面積50 m×50 m，小區(qū)之間設立20 m隔離帶，以防熏煙時煙霧飄移到相鄰小區(qū)。

1.2.2 試驗實施 2017年青海云杉花期實施，共3次(表1)。小區(qū)內(nèi)燃燒點間距離相等，均勻擺放。熏煙前用鐵皮焊接寶瓶狀燃燒爐，1個燃燒爐為一個燃燒點，收集林下枯枝落葉填入爐膛內(nèi)，每個燃燒爐每次填入枯枝落葉125 kg，燃燒完后下次啟用時重新裝入，熏煙中途不再添加枯枝落葉。根據(jù)氣象預報，降霜前1 h點燃爐膛內(nèi)枯枝落葉，并調(diào)整爐膛風門大小，使枯枝落葉以冒煙狀燃燒。

表1 青海云杉花期物候期和具體熏煙時間

1.2.3 指標測定 熏煙開始后1 h測定林間氣溫和空氣相對濕度，測定時，每小區(qū)離地面3 m處隨機懸掛酒精溫度計和干濕球濕度計各4個。

10月下旬青海云杉球果由深綠變褐時，每小區(qū)隨機抽取20株，分株采集整樹球果、稱重(鮮重)，晾曬脫種、雜質(zhì)、稱重(干重)；計算單株球果鮮重、單株產(chǎn)種量、出種率。

不同處理干種混合均勻，從中隨機抽取1 000粒稱重，重復3次。

次年進行發(fā)芽率、出苗率試驗測定，重復5次，每重復100粒種子。

1.2.4 數(shù)據(jù)整理與分析 所有數(shù)據(jù)求算術平均值，利用Excel2003和DPS9.05軟件進行數(shù)據(jù)整理與分析。

所有數(shù)據(jù)求平均值，利用Excel2003和DPS9.05軟件對試驗數(shù)據(jù)進行新復極差Duncan多重比較顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同熏煙處理對氣溫和空氣濕度的影響

由表2可以看出，青海云杉花期熏煙防霜后，不同處理均提高了林間氣溫，降低了林間空氣濕度，且林間氣溫隨著熏煙燃燒點密度的增加而提高，林間空氣濕度隨著林間熏煙燃燒點密度的提高而降低。不同熏煙處理1、2、3的林間氣溫分別為-4.18、0.25 、2.61 ℃，較對照(CK)分別提高了4.05、8.48 、10.84 ℃，林間空氣濕度分別為38.54%、32.16%、26.02%和45.27%，較對照(CK)分別降低了6.73個百分點、13.11個百分點、19.27個百分點。

表2 不同處理的氣溫和空氣濕度變化

2.2 不同熏煙處理對產(chǎn)種量和出種率的影響

由表3可以看出，青海云杉花期熏煙防霜后，不同處理均顯著提高了球果鮮重、產(chǎn)種量和出種率。處理1、2、3每株的球果鮮重分別為80.46、82.14、81.84 kg，分別較對照(CK)提高了35.16%、37.98%、37.48%，單株產(chǎn)種量分別為2.16、4.07、2.78 kg，分別較對照(CK)提高了72.80%、225.60%、122.40%；出種率分別為2.68%、4.95%、3.40%，較對照(CK)分別提高了27.62%，135.71%，61.90%。差異均達到極顯著水平(P<0.01)。

表3 不同處理的產(chǎn)種量和出種率變化

2.3 不同熏煙處理對千粒重和發(fā)芽率的影響

由表4可以看出，青海云杉花期熏煙防霜后，不同處理均提高了種子千粒重和發(fā)芽率。不同處理1、2、3的千粒重分別為5.12、8.63、7.07 g，較對照(CK)分別提高了16.63%、96.58%、61.05%，發(fā)芽率分別為72.34%、86.44%、78.02%，較對照(CK)分別提高了6.96%、27.81%、15.36%。差異均達到極顯著水平(P<0.05)。

表4 不同處理的千粒重和發(fā)芽率變化

3 結論與建議

低溫對植物的傷害程度決定于溫度降低的幅度、持續(xù)時間和低溫發(fā)生的季節(jié)，同時也決定于不同植物種類(品種)及其不同發(fā)育階段的抗低溫能力。溫度降得愈低，植物受害愈重；低溫持續(xù)時間愈長，對植物的為害愈大；降溫速度越快，植物受傷害越重。在寒冷的季節(jié)(冬季)，植物抗低溫的能力較強，但當早春氣候回暖后，植物抗低溫能力減弱，這時突然降溫，對植物為害更嚴重。同一植物在不同發(fā)育階段，抗寒能力差異也較大，通常休眠階段抗寒性最強，營養(yǎng)生長階段次之，生殖生長階段最弱，特別在花粉母細胞減數(shù)分裂期和開花受精期對低溫最為敏感。青海云杉花期遭受霜凍后，雌、雄球花和嫩梢受害猶如燙傷，細胞失去膨壓，組織疲軟，葉色變褐，最終干枯死亡，在受害過程中頂端部分受害程度重于底端。白寶璋等[2]認為霜凍是一種典型的冰點以下的低溫使植物組織內(nèi)結冰而引起的傷害。張建光等[3-5]研究結果表明花期霜凍使梨、核桃、櫻桃等果樹授粉受精受阻，花而不實，產(chǎn)量降低。本試驗結果表明，花期霜凍后自然條件下(對照)球果鮮重、產(chǎn)種量、千粒重和發(fā)芽率都很低，人工熏煙后均提高了林間溫度、產(chǎn)種量、千粒重和發(fā)芽率，不同處理中處理2的種子產(chǎn)量和質(zhì)量最高，處理3雖進一步提高了熏煙燃點密度和強度，但在提高林間溫度和降低林間空氣濕度的同時，沒有進一步提高種子產(chǎn)量和質(zhì)量，原因可能是過分熏煙灼烤花器，同樣導致授粉受精不良，種子產(chǎn)量和質(zhì)量下降。青海云杉林下有豐富的枯枝落葉，給森林防火帶來一定隱患，修建特有的燃燒爐灶，在人為看管下就地取材，進行可控性燃燒，以煙拒霜，防除霜凍，可達到提高青海云杉種子產(chǎn)量和質(zhì)量，逐步消除森林火災隱患的雙重目的。