幾種環(huán)境因子對(duì)白樺種子出苗率及生長(zhǎng)量的影響

樊彥聰 ，馮樹(shù)香 ,黃印冉 ，閆淑芳 ，劉易超 ，代嵩華 ，陳麗英

（1. 河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院，河北 石家莊050061；2.石家莊市綠緣達(dá)園林工程有限公司，河北 石家莊 050061；3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北 保定 071000；4.河北省森林城市建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 石家莊 050061）

白樺，拉丁名（Betula platyphylla Suk.），落葉喬木，樺木科（Betulaceae），樺木屬（Betula）樺木組（Sect. Betula）植物。樹(shù)體高大，樹(shù)皮灰白色，成層剝裂；葉厚紙質(zhì)，單葉互生，葉邊緣有鋸齒；單性花，雌雄同株，雄花序柔軟下垂；翅果小，易被風(fēng)吹起[1]。白樺是東北地區(qū)主要的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種和景觀樹(shù)種，在華北地區(qū)，白樺集中分布于海拔1300～2700m 的區(qū)域，是寒溫性山地森林生態(tài)系統(tǒng)的主要先鋒樹(shù)種[2]。目前，在影響白樺播種育苗眾多因素中，僅見(jiàn)播種育苗方法、施肥種類(lèi)、覆土厚度和播種量，以及催芽時(shí)間和保留密度等方面的報(bào)道[3]，而針對(duì)華北石家莊地區(qū)的白樺播種育苗影響的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究以不同播種時(shí)間、基質(zhì)、光照強(qiáng)度、澆水量、溫度為因子，開(kāi)展對(duì)比試驗(yàn)，為白樺科學(xué)播種育苗提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

種子于2019 年4 月購(gòu)買(mǎi)于黑龍江省哈爾濱市（45.72N，126.68E），種子干燥，未經(jīng)處理，平均千粒重0.3g。

1.2 催芽處理

2019 年5 月初進(jìn)行播種試驗(yàn)。播種前用30℃清水浸泡種子24h，后用0.5%的高錳酸鉀溶液進(jìn)行消毒[4]，洗凈后將種子與濕沙按1∶3 比例混合，放置于20℃環(huán)境中催芽，每天噴灑水和多菌靈溶劑，當(dāng)30%種子咧嘴時(shí)播種。

1.3 試驗(yàn)地點(diǎn)

該試驗(yàn)在河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院（114°28′12″E，38°08′23″N）內(nèi)進(jìn)行。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 播種時(shí)間對(duì)白樺出苗率及生長(zhǎng)量的影響 分別于 2019 年 5 月、7 月、9 月，將白樺種子播種于河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院苗圃地中。于播種后1 個(gè)月（即6 月、8 月、10 月）分別統(tǒng)計(jì)出苗率和生長(zhǎng)量。

1.4.2 不同環(huán)境因子對(duì)白樺播種育苗的影響 2019年 5 月，設(shè)置基質(zhì)（A）、光照強(qiáng)度（B）、澆水次數(shù)（C）、溫度（D）4 因素3 水平的L9（3×4）正交試驗(yàn)，具體見(jiàn)表1，將種子播種光照培養(yǎng)箱中。2019 年7 月底調(diào)查各處理的種子出苗率，2019 年9 月底，每個(gè)試驗(yàn)處理隨機(jī)選擇10 株生長(zhǎng)正常的幼苗，調(diào)查其生長(zhǎng)量。

表1 白樺播種育苗因素水平

1.4.3 指標(biāo)測(cè)定 以單株測(cè)定值為單元，采用EXCEL、SPASS、正交助手IIV3.1 軟件進(jìn)行苗木生長(zhǎng)性狀的差異分析[5]。

出苗率=出土種子數(shù)/總播種種子數(shù)×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 播種時(shí)間對(duì)白樺出苗率及生長(zhǎng)量的影響

分別以出苗率、苗高為因變量，播種時(shí)間為自變量進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖1。即隨著播種時(shí)間的推移，出苗率和苗高均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。5 月播種苗高最高，平均達(dá)到32cm，9 月播種苗高最低，平均生長(zhǎng)量8cm。

圖1 播種時(shí)間對(duì)白樺出苗率及生長(zhǎng)量的影響

2.2 影響白樺播種繁育出苗率效果的因素及水平

根據(jù)表2 中R 值大小，可以看出對(duì)白樺種子出苗率影響從大到小依次為光照強(qiáng)度（極差38.000>澆水量（極差 29.333）>溫度（極差 15.333）>基質(zhì)（極差 4.666）。根據(jù)xˉ值，第 1 因素的第三水平（基質(zhì)為：草炭土+珍珠巖+蛭石+腐熟雞糞）的平均出苗率最高；第 2 因素第 3 水平（光照：3000Lx）平均出苗率最高；第3 因素第3 水平（每天澆3 次水）平均出苗率最高；第4 因素第2 水平（溫度30℃）平均出苗率最高。結(jié)合表3 可以看出：光照強(qiáng)度和澆水次數(shù)在組間有顯著差異，說(shuō)明光照強(qiáng)度和澆水次數(shù)處理對(duì)白樺出苗率影響較大，而溫度和基質(zhì)處理對(duì)出苗率影響較小。平均出苗率最佳的組合為A3B3C3D2（基質(zhì)采用草炭土+珍珠巖+蛭石+腐熟雞糞、光照強(qiáng)度3000Lx、每天澆 3 次水、溫度 30℃）。

表2 白樺種子出苗率正交試驗(yàn)結(jié)果分析

表3 白樺種子正交試驗(yàn)方差分析

2.3 影響白樺播種繁育生長(zhǎng)量效果的最優(yōu)因素及水平

根據(jù)表4 中R 值大小，可以看出對(duì)白樺播種苗苗高影響從大到小依次為光照強(qiáng)度（極差32.334>基質(zhì)（極差6.667）>溫度（極差5.334）>澆水次數(shù)（極差5.000）。根據(jù)值，第1 因素的第三水平（即基質(zhì)為：草炭土+珍珠巖+蛭石+腐熟雞糞）的苗高生長(zhǎng)量最高；第2 因素第2 水平（光照：4000Lx）苗高生長(zhǎng)量最最高；第3 因素第1 水平（每天澆1 次水）平均苗高生長(zhǎng)量最高；第4 因素第2 水平（溫度30℃）平均苗高生長(zhǎng)量最高。結(jié)合表5 可以看出：光照強(qiáng)度組間有顯著差異，說(shuō)明不同的光照強(qiáng)度處理對(duì)白樺苗高生長(zhǎng)量影響較大。平均苗高最佳的組合為A3B2C1D2（基質(zhì)采用草炭土+珍珠巖+蛭石+腐熟雞糞、光照強(qiáng)度 3000Lx、每天澆 1 次水、溫度 30℃）。

表4 白樺播種育苗正交試驗(yàn)結(jié)果分析（以苗高為依據(jù)）

表5 白樺播種育苗正交試驗(yàn)方差分析（以苗高為依據(jù)）

3 結(jié)論與討論

播種時(shí)間對(duì)白樺種子出苗率和生長(zhǎng)量影響很大。最佳播種時(shí)間在5 月，播種時(shí)間越晚，出苗率和生長(zhǎng)量越低。

在不同環(huán)境因子對(duì)白樺播種育苗的影響中，光照強(qiáng)度對(duì)于白樺出苗率及其后期的苗高生長(zhǎng)量影響最大，其次為澆水次數(shù)，試驗(yàn)中光照在3000Lx時(shí)，出苗率最高，光照4000Lx 時(shí)，苗高生長(zhǎng)量最高。白樺為耐寒性樹(shù)種，在前期幼苗生長(zhǎng)時(shí)，不適應(yīng)強(qiáng)烈的光照，在溫和的光照下生長(zhǎng)最佳，若在室外播種可適當(dāng)遮陰，但在后期生長(zhǎng)過(guò)程中，需增加適量的光照，并減少澆水量。

不同溫度處理對(duì)白樺出苗率和生長(zhǎng)量影響較小，這可能與試驗(yàn)選擇的溫度梯度為適宜的播種溫度區(qū)間有關(guān)；而在后期苗木生長(zhǎng)過(guò)程中，在基質(zhì)中添加腐熟雞糞，有利于播種苗木的后期生長(zhǎng)。

綜合2 個(gè)試驗(yàn)，得到既有利于白樺播種出苗，同時(shí)有助于苗高生長(zhǎng)的最佳處理為：選用草炭土、珍珠巖、蛭石、腐熟雞糞混合的基質(zhì)；出苗期適度遮蔭，保證充足的水分；苗高生長(zhǎng)期保證充足的光照與適當(dāng)?shù)乃帧?/p>

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)于白樺播種繁殖技術(shù)的研究，大多集中在田間管理方面，僅有少部分對(duì)于播種時(shí)間和圃地選擇進(jìn)行了概述。例如，高思研究發(fā)現(xiàn)，白樺一般選在4 月下旬、15℃以上時(shí)段播種，出芽率最高[6]；荊曉清等研究發(fā)現(xiàn)白樺夏播最佳的遮陽(yáng)方式為架式遮陽(yáng)網(wǎng)[7]；毛彥新等發(fā)現(xiàn)白樺種子的發(fā)芽最適溫度是25～28℃[8]，這與試驗(yàn)結(jié)果一致。

綜上所述，本試驗(yàn)從播種時(shí)間、基質(zhì)、光照強(qiáng)度、澆水次數(shù)、溫度等因素對(duì)白樺種子出苗率、生長(zhǎng)量影響進(jìn)行了探討，最后提煉出白樺最佳的播種環(huán)境，以期為當(dāng)前白樺播種育苗提供理論與技術(shù)參考。