基于AM接種技術(shù)的華潤(rùn)楠荒山造林試驗(yàn)初報(bào)

馮桂乾，劉再興

(1.廣東省郁南林場(chǎng),廣東 郁南 527100;2.廣東省云浮林場(chǎng),廣東 新興 527400)

1 引言

在提倡生態(tài)優(yōu)先、“綠水青山就是金山銀山”的現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展理念下[1]，荒山造林對(duì)維護(hù)生態(tài)平衡、促進(jìn)林業(yè)生態(tài)文明建設(shè)意義重大[2]。然而大多荒山地區(qū)水土流失嚴(yán)重，土層瘠薄，育林困難[3，4]。利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)能提高樹(shù)木適生性，改善荒山造林成效[5]。叢枝菌根(Arbuscularmycorrhiza，AM)是土壤中菌根真菌與高等植物根系形成的一種聯(lián)合體。研究表明，菌根能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)，增強(qiáng)植物抗逆性[6～8]。AM接種技術(shù)為菌根化育苗造林，提升造林成效開(kāi)辟了一條重要途徑。

華潤(rùn)楠(Machiluschinensis)生長(zhǎng)快、干形好、出材率高、材質(zhì)優(yōu)良，是我國(guó)珍貴的鄉(xiāng)土用材樹(shù)種與生態(tài)園林景觀樹(shù)種，被廣東省列為重要的造林樹(shù)種[9]。華潤(rùn)楠喜光，但幼樹(shù)及幼苗喜陰，偏好中等濕潤(rùn)肥沃土壤，對(duì)林地立地條件要求較高。基于此，為提升困難生境華潤(rùn)楠的造林效果，本試驗(yàn)利用AM接種技術(shù)，以華潤(rùn)楠為研究對(duì)象，解析AM接種對(duì)不同立地條件下華潤(rùn)楠荒山造林效果的影響，旨在揭示AM接種技術(shù)在荒山造林中的應(yīng)用潛力，為今后荒山石漠化地區(qū)的科學(xué)營(yíng)林提供參考。

2 試驗(yàn)區(qū)自然概況

試驗(yàn)區(qū)位于廣東省郁南林場(chǎng)，地理位置111°50′10″E，23°7′48″N，氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，年平均降雨量1533 mm，年平均氣溫在21.3 ℃左右，春季光照弱、低溫陰雨，夏季高溫多雨、雨量集中，秋季干燥，冬季低溫少雨，節(jié)氣明顯，無(wú)霜期長(zhǎng)。土壤為紅壤，土層厚度20～50 cm，>2 mm礫石含量5%～60%，坡度25°～30°。

3 材料與方法

3.1 試驗(yàn)林營(yíng)建

使用的AM真菌菌劑為摩西球囊霉(BGC NM01A，約300孢子/20 g)和地表球囊霉(BGC GD01C，約1000個(gè)孢子/20 g)的混合物，兩種真菌均由北京市農(nóng)林科學(xué)研究院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所提供。采集優(yōu)樹(shù)上種子，經(jīng)苗床播種長(zhǎng)至10 cm左右高時(shí)，篩選生長(zhǎng)狀況一致的苗木進(jìn)行容器杯AM菌劑接種。容器杯大小為9 cm×16 cm，每個(gè)杯20 g菌劑。基質(zhì)組成為65%赤紅壤心土、30%火燒土以及5%過(guò)磷酸鈣。接種菌劑2個(gè)月后，采用醋酸墨水染色，確定菌根侵染情況[10]。以未接種AM容器苗為對(duì)照(CK)，以2 m×2 m株行距，在4月上旬進(jìn)行試驗(yàn)林營(yíng)建。

3.2 不同立地條件試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)置坡向、坡位、土壤肥力3個(gè)立地條件因子，以AM接種和未接種的一年生容器苗為試驗(yàn)材料進(jìn)行試驗(yàn)林營(yíng)造。其中，坡位包括陽(yáng)坡、陰坡，坡位分為上坡、中坡、下坡，土壤肥力分為瘠薄(土層厚度<25 cm、礫石含量>30%)、中等(土層厚度25～40 cm、礫石含量10%～30%)、肥沃(土層厚度>40 cm、礫石含量<10%)。在每個(gè)林分中各設(shè)置20 m×20 m大小的3個(gè)固定樣地，于造林后0.5～5.5年時(shí)調(diào)查成活率，并按每木檢尺的方法，觀測(cè)每株樹(shù)的樹(shù)高與胸徑。

3.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，陽(yáng)坡與陰坡或AM接種與CK處理間林分生長(zhǎng)差異性采用t-test進(jìn)行檢驗(yàn)，而不同坡位、不同土壤肥力條件下林分生長(zhǎng)差異性采用Duncan's多重比較進(jìn)行分析(p<0.05)。

4 結(jié)果與分析

4.1 AM接種對(duì)不同坡向林分生長(zhǎng)的影響

AM接種顯著提升了不同坡向華潤(rùn)楠林分的生長(zhǎng)。其中，造林半年時(shí)陽(yáng)坡、陰坡AM接種林分成活率均大于95%；而在造林5.5年后，陽(yáng)坡、陰坡AM接種林分成活率為90.3%和80.9%，分別較CK林分成活率提升了47.5%、59.9%，陽(yáng)坡、陰坡林分樹(shù)高較CK林分增加了17.7%和21.2%，胸徑增加了17.4%和34.9%(表1)。結(jié)果表明，通過(guò)AM接種能有效增強(qiáng)華潤(rùn)楠對(duì)不同光照環(huán)境條件的適應(yīng)性，從而減弱坡向?qū)θA潤(rùn)楠林分生長(zhǎng)的影響，改善造林效果。

表1 AM接種對(duì)不同坡向華潤(rùn)楠林分生長(zhǎng)的影響

4.2 AM接種對(duì)不同坡位林分生長(zhǎng)的影響

由表2可知，同一坡位接種AM林分的上坡和中坡成活率均大于CK林分，下坡兩種林分成活率無(wú)明顯差異。這說(shuō)明，通過(guò)AM接種顯著增加了上坡、中坡華潤(rùn)楠成活率。從林分樹(shù)高和胸徑生長(zhǎng)變化來(lái)看，上坡位0.5～2.5年生林分中，AM接種林分>CK林分；而在3.5～5.5年生林分中，3種坡位的AM林分>CK林分，這表明通過(guò)AM接種，早期能提高上坡位的林分生長(zhǎng)效果，而后期能顯著提高全坡位林分生長(zhǎng)。

表2 AM接種對(duì)不同坡位華潤(rùn)楠林分生長(zhǎng)的影響

4.3 AM接種對(duì)不同土壤肥力林分生長(zhǎng)的影響

表3研究結(jié)果表明，土壤肥力顯著影響華潤(rùn)楠林分生長(zhǎng)。從同一土壤肥力條件下，貧瘠和中等肥力AM接種林分成活率>CK林分(0.5～5.5年生)、肥沃條件下無(wú)差異；樹(shù)高：貧瘠林地AM林分>CK林分(0.5～5.5年生)，而在肥力中等或肥沃林地上，0.5～1.5年生AM與CK林分無(wú)差異，2.5～5.5年生AM林分>CK林分；胸徑：貧瘠或中等肥力林地上1.5～5.5年生AM林分>CK林分，而肥力肥沃林地上，1.5～2.5年生AM與CK林分無(wú)差異，而3.5～5.5年生AM林分>CK林分。綜合來(lái)看，通過(guò)AM接種能顯著提升土壤肥力貧瘠林地上華潤(rùn)楠林分生長(zhǎng)。

表3 AM接種對(duì)不同土壤肥力華潤(rùn)楠林分生長(zhǎng)的影響

5 結(jié)論與討論

坡向顯著影響了華潤(rùn)楠造林生長(zhǎng)情況。造林半年時(shí)陰坡造林成活率及樹(shù)高、胸徑生長(zhǎng)量均大于陰坡，而在造林5.5年后則以陽(yáng)坡的造林效果好?！霸珀幫黻?yáng)”的復(fù)合需光性導(dǎo)致最終任何坡向造林成活率(保存率)僅為50%～60%左右，通過(guò)AM接種，有效提高了造林早期陽(yáng)坡、后期陰坡林分的生長(zhǎng)效果，兩種坡向林分成活率增加至80%～90%，充分顯示了AM技術(shù)在今后開(kāi)展華潤(rùn)楠荒山造林中的應(yīng)用潛力。

不同坡位華潤(rùn)楠造林生長(zhǎng)效果差異明顯，整體表現(xiàn)為：上坡差、下坡好。坡位是一個(gè)反映林地綜合情況的立地因子，與光照、溫度、水分、土壤等環(huán)境條件均密切相關(guān)[11～13]。通過(guò)上、中、下全坡位AM接種林分生長(zhǎng)情況來(lái)看，接種AM后早期上坡位造林效果改善程度明顯大于中坡和下坡位，而隨著造林時(shí)間延長(zhǎng)，全坡位林分生長(zhǎng)效果均得到大幅提升。這表明，一方面AM能迅速增強(qiáng)困難生境(上坡)中華潤(rùn)楠環(huán)境適應(yīng)性、造林成活率大幅提升；另一方面能有效增加華潤(rùn)楠對(duì)光溫水肥等環(huán)境因子的競(jìng)爭(zhēng)性，樹(shù)高、胸徑生長(zhǎng)量明顯加大。

地力決定林分生產(chǎn)力[14]。不同土壤肥力條件下，華潤(rùn)楠林分生長(zhǎng)表現(xiàn)為：肥沃>中等>貧瘠，反映了土壤肥力在華潤(rùn)楠造林成效中發(fā)揮著重要作用。華潤(rùn)楠為需肥樹(shù)種[15]，對(duì)立地因子中肥力條件要求較高。通過(guò)接種AM，貧瘠和中等肥力林地上林分生長(zhǎng)差異不明顯，說(shuō)明AM接種技術(shù)能增強(qiáng)華潤(rùn)楠在貧瘠土壤上適應(yīng)性，加大華潤(rùn)楠推廣種植范圍。