不同越冬處理方式下樟子松幼苗防凍效果分析

鄢 亮

(遼寧省國有彰武縣高山臺林場,遼寧 彰武 123200)

每種樹體的生態(tài)特征有所差異，對低溫的耐受能力表現(xiàn)也各有不同。當外界溫度降低到其耐受的最低限度時樹體即可發(fā)生凍害現(xiàn)象，因此各地造林時需要結(jié)合各區(qū)域的氣候特點針對性選擇樹種，并在越冬前采取適當?shù)姆纼龃胧1-3]。北方的冬季溫度極低，樹木沒有枝葉遮擋，朝陽的一側(cè)枝干白天接受到充足的光照，溫度上升，樹體細胞解凍；而晚上沒有陽光，溫度降低，樹體細胞又再一次凍結(jié)。反復解凍、凍結(jié)對樹干皮部組織產(chǎn)生很大的破壞作用，最終發(fā)生凍害，影響到樹木的生長。植物的防凍措施實際生產(chǎn)中應用的有覆蓋地膜[4]、樹干包扎[5]、涂白[6]等。其中半涂白措施很早就得到了推廣，是越冬期間樹木防寒的一項傳統(tǒng)措施，廣泛應用于北方地區(qū)的農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中。 對樹干半涂白后，樹木對陽光的反射能力有所增強，可以調(diào)整樹干的溫度變化范圍，避免晝夜溫差過大導致凍害、日灼現(xiàn)象的發(fā)生[7]。

北方地區(qū)的溫度相對較低，尤其是冬季，氣溫可以降到-30℃以下，導致當?shù)亓帜疽装l(fā)生凍害現(xiàn)象。樟子松具有較好的抗逆能力，抗寒、抗旱、耐貧瘠土壤，在北方地區(qū)造林中作為一種優(yōu)選樹種被大力推廣。近些年由于異常氣候的影響，北方地區(qū)樟子松幼苗在越冬期間凍害的發(fā)生率有所增加，需要結(jié)合當?shù)貙嶋H積極探索適宜的防凍措施。為了探索出適合在北方地區(qū)樟子松林間推廣的越冬防凍措施，特選擇了幾種不同的方式開展防凍效果研究。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗地選擇在遼寧省阜新彰武縣境內(nèi)某林場林區(qū)內(nèi)。該地區(qū)屬于半干旱大陸性季風氣候，干旱少雨，四季分明。年降水量在350mm左右，年平均氣溫在7.4—8.5℃，無霜期150天左右，年均日照2 867.5小時。

1.2 試驗材料

試驗期間需要的麥稈來源于周邊農(nóng)戶；半涂白劑由山東金潤農(nóng)化有限公司生產(chǎn)，為樹干專用半涂白劑，具有環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點。除此之外，試驗材料還需要測量溫度的儀器，本試驗選擇便于攜帶、操作方法簡單的智能溫度記錄儀。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置了4種不同的越冬防凍措施(覆土、覆蓋草墊、秸稈包扎樹干、半涂白)以及1個未采取防凍措施的對照處理。每種處理均安排樟子松樹500株，選擇的樟子松樹要求長勢一致。

1.4 試驗方法

試驗安排在2020年入冬前進行，覆土即為選擇較低黏度的土壤覆蓋在樟子松樹的基部地表，要求覆蓋均勻、密實，避免發(fā)生透風現(xiàn)象；覆蓋草墊即為選擇麥稈制作的草墊覆蓋在樟子松樹的基部地表；秸稈包扎樹干即為選擇麥稈等作物秸稈綁縛在樟子松幼苗的樹干上；半涂白即將半涂白劑與2倍體積的水混合均勻后將樟子松樹干上低于1.5 m的位置全部半涂白。越冬防凍措施均在2020年11月2—3日完成，2021年1月10日選擇當?shù)販囟容^低的4：00、6：00與溫度較高的12:00、14：00對各處理樹干溫度進行測量，每次測量時隨機選擇20棵樟子松樹，在每株樟子松樹朝陽面、朝陰面分別隨機選擇5個點，最后每個處理、每個時間的朝陽點、朝陰點的溫度數(shù)據(jù)分別取平均值，比較不同處理下樟子松樹干陰、陽面溫度變化情況，并調(diào)查各處理樟子松樹凍害發(fā)生情況，然后用Excel軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同越冬處理方式對樟子松樹干溫度的影響

對不同越冬方式下樟子松樹干不同部位、不同時間溫度進行測量，結(jié)果見表1。根據(jù)表1可知，樟子松陽面、陰面一日中最高溫度均出現(xiàn)在14：00左右，最低溫度均出現(xiàn)在6：00。覆土處理的4:00、6:00、12:00、14:00樹干陽面、陰面的溫差分別為1.2、0.8、1.8、1.9℃，陽面的溫度極差在17.9℃，陰面的溫度極差在20.6℃；覆蓋草墊的處理4:00、6:00、12:00、14:00樹干陽面、陰面的溫差分別為0.7、0.8、1.9、1.0℃，陽面、陰面的溫度極差分別在18.9、20.6℃左右；秸稈包扎樹干處理4:00、6:00、12:00、14:00樹干陽面、陰面的溫差分別為0.9、1.3、1.7、1.4℃左右，陽面、陰面的溫度極差分別在17.3、20.0℃；半涂白處理的4:00、6:00、12:00、14:00樹干陽面、陰面的溫差分別在0.3、0.5、1.8、0.6℃左右，陽面、陰面溫度極差分別為17.9、19℃；未處理的對照4:00、6:00、12:00、14:00樹干陽面、陰面的溫差分別為1.1、1.2、2.1、9.8℃左右，陽面、陰面溫度極差分別為29.3、20.7℃。綜合上述分析可知，所有防凍措施處理對樟子松樹干的防凍效果均好于對照，一天中陽面、陰面的溫差以及白天黑夜的溫度極差<對照處理；整體防凍的效果半涂白>秸稈包扎樹干>覆土>覆蓋草墊>對照，防凍效果最好的是半涂白處理。半涂白處理白天陽面的溫度低于陰面的溫度，晚上溫度陽面與陰面差異不明顯，處于基本持平狀態(tài)。調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，未采取防凍措施的樟子松樹干陽面附近西南面樹皮溫度相對升高快，降溫也快，整體抗凍能力弱，在冬春季時可連續(xù)凍融多次，導致樹干形成層凍害嚴重。

表1 不同越冬處理方式下樟子松樹干陽面與陰面溫度比較

2.2 不同越冬方式對樟子松樹干凍害發(fā)生情況的影響

不同越冬方式下樟子松樹干凍害情況見表2。根據(jù)表2可知，所有處理發(fā)生凍害均有2種類型：破腹、凍裂，且2種類型發(fā)生的部位多在樟子松樹干的西南面，但是不同處理發(fā)生凍害的輕重有所不同。未做防凍措施的對照處理凍害株數(shù)最多，凍害癥狀最明顯，樟子松發(fā)生2種凍害類型的數(shù)量分別為102、100株；半涂白處理2種凍害類型的數(shù)量分別為19、22株，在所有處理中最少。發(fā)生凍害的樟子松數(shù)目從多到少的順序依次為對照>覆蓋草墊>覆土>秸稈包扎樹干>半涂白。通過對試驗結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)半涂白后樟子松樹干防凍效果最好，發(fā)生凍害的樟子松數(shù)最少，而且樟子松樹干的陽面發(fā)生凍害的數(shù)量少于陰面發(fā)生凍害的數(shù)量。分析其原因可能在于陽面半涂白后可以對光照下樹皮表面溫度起到一定的抑制效果，有降低溫度差的作用，有利于降低樹干形成層受凍的程度，降低凍害發(fā)生幾率及程度。

表2 不同越冬處理方式下樟子松樹干凍害情況比較

3 結(jié)論與討論

為了探索出適合在北方地區(qū)樟子松人工林內(nèi)推廣的冬季防凍措施，特開展了此研究。結(jié)果表明，各防凍措施處理對降低樟子松樹干凍害幾率及程度均有效果，其中效果最好的處理為半涂白處理，其操作簡單、成本低廉。試驗中發(fā)現(xiàn)，樟子松樹干上凍害發(fā)生最多的部位為陽面附近的西南面，分析其原因可能在于西南面有著充足的光照資源，地表溫度高，形成的熱輻射作用比其他部位更加明顯，導致晝夜溫差更大，樹干形成層在寒冷的冬季經(jīng)過多次凍融后導致樹干局部組織死亡，最終導致凍害的發(fā)生。半涂白措施有利于調(diào)整晝夜溫差、降低凍害。本試驗中選擇的半涂白劑可以反射光線的40%—70%，達到降低樹體表面溫度、減小晝夜溫差的效果。建議在北方地區(qū)樟子松林內(nèi)可推廣半涂白防凍措施。由于西南面發(fā)生凍害最為嚴重，為了節(jié)約成本，降低人力及物力的投入，建議采取半環(huán)形半涂白，在降低成本的同時發(fā)揮出較好的防凍效果。