大別山五針?biāo)刹シN育苗技術(shù)研究

楊學(xué)軍 扶廷國(guó) 陳凱 王勇 徐恩凱

(1.商城縣林業(yè)和茶產(chǎn)業(yè)局,河南 信陽 465350;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué),河南 鄭州 450045)

大別山五針?biāo)?PinusdabeshanensisC. Y. Cheng &Y. W. Law)是我國(guó)特有樹種,主要分布于鄂豫皖三省交界海拔900 m以上的大別山區(qū)[1]。其中以安徽岳西數(shù)量較多[2],湖北英山和河南商城僅存不足10株。由于受生境退化或喪失和種間關(guān)系競(jìng)爭(zhēng)等多因子的影響,過去的幾十年,該樹種的野生種群數(shù)量萎縮嚴(yán)重,生存狀況堪憂?；谠撐锓N嚴(yán)峻的生存形勢(shì),第二版《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》(2021版),把大別山五針?biāo)傻谋Ｗo(hù)級(jí)別由原來的二級(jí)提升到一級(jí)。大別山五針?biāo)勺鳛闃O小種群(狹域分布)保護(hù)物種列入《全國(guó)極小種群野生植物拯救保護(hù)工程規(guī)劃》(2011—2015年),同時(shí)也是《中國(guó)物種紅色名錄》《中國(guó)植物紅皮書》《中國(guó)生物多樣性紅色名錄——高等植物卷》入選樹種,世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)評(píng)定為瀕危(EN)級(jí)。

植物學(xué)家認(rèn)為,大別山五針?biāo)蓛H出現(xiàn)在我國(guó)南北植物區(qū)系過渡的大別山區(qū),是松類樹種地理分布的特殊現(xiàn)象,對(duì)植物演化發(fā)展尤其是松科樹種的起源與演進(jìn)有較高的研究?jī)r(jià)值[2]。但由于野生大別山五針?biāo)啥嗌L(zhǎng)在懸崖峭壁上,人們難以到達(dá)近處,加之立地水土流失嚴(yán)重,土層較薄導(dǎo)致其根系裸露,人為養(yǎng)護(hù)困難。很多原生大樹呈現(xiàn)松針發(fā)黃脫落,樹勢(shì)衰弱。當(dāng)務(wù)之急,在大別山五針?biāo)煞敝臣夹g(shù)方面取得突破,成功培育出種苗,并應(yīng)用到保護(hù)和自然回歸,這是破解大別山五針?biāo)杀Ｗo(hù)困局的有效手段。

1 大別山五針?biāo)缮锛吧鷳B(tài)學(xué)特性

大別山五針?biāo)蔀槌＞G針葉喬木。樹皮棕褐色,淺裂成不規(guī)則的小方形薄片脫落;枝條開展,樹冠尖塔形;一年生枝淡黃色或微帶褐色,表面常具薄蠟層,無毛,有光澤,二三年生枝灰紅褐色,粗糙不平;冬芽淡黃褐色,近卵圓形,無樹脂。針葉5針一束,邊緣具細(xì)鋸齒,背部有2個(gè)邊生樹脂道。球果圓柱狀橢圓形,熟時(shí)種鱗張開,鱗盾淡黃色,斜方形,有光澤,上部邊緣薄,顯著地向外反卷。種子淡褐色,倒卵狀橢圓形,上部邊緣具極短的木質(zhì)翅,種皮較薄[3]。

大別山五針?biāo)刹煌瑓^(qū)域物候期稍有差別,大別山五針?biāo)芍饕锖蚱谝姳?。

表1 大別山五針?biāo)晌锖蚱?/p>

大別山五針?biāo)上矚g雨量充沛、夏季冷涼的氣候和富含有機(jī)質(zhì)、排水良好的土壤。雨量充沛、氣候適宜的年份生長(zhǎng)快、結(jié)實(shí)多;反之則生長(zhǎng)緩慢、結(jié)實(shí)量小、秕種多。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地為商城縣林科,屬河南省東南隅,大別山北麓,位于東經(jīng)115°06′—115°37′、北緯31°23′—32°05′之間。地處北亞熱帶北緣,氣候溫和,雨量充沛,四季分明。年平均氣溫15.4 ℃,最冷月(1月)平均氣溫2.0 ℃,歷史極端最低氣溫-20 ℃;最熱月(7月)平均氣溫27.6℃。年降雨量1 241.4 mm,分布趨勢(shì)由南向北遞減。年均日照1 763.1 h,日照率44%。年均無霜期222 d。土壤為黃棕壤。

2.2 試驗(yàn)材料

種子采自商城縣金剛臺(tái)林場(chǎng)的朝陽洞野生成年植物株,樹高8.5 m,冠幅8.7 m,10月下旬球果由綠色轉(zhuǎn)為黃褐色,種鱗微裂,種子呈黑褐色時(shí)開始采摘。球果采收后堆放1周左右再攤曬3—4 d,待種鱗大部分打開即可敲打球果,讓種子自然脫落。種子凈度98%,千粒質(zhì)量354.3 g,安全含水量9.32%,松籽平均長(zhǎng)度13.87 mm,平均寬度8.92 mm,種皮厚度0.59 mm,出仁率37.01%。

2.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)計(jì)了不同土壤基質(zhì)、不同種子處理及遮光率對(duì)比試驗(yàn),每種處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)處理好的種子進(jìn)行條播。株距5 cm,行距25 cm,播種深度2 cm,播后覆土,并用稻草覆蓋床面保濕。分別于5月上旬和8月下旬統(tǒng)計(jì)不同處理的出苗率及生長(zhǎng)量。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同土壤基質(zhì)對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響

野生大別山五針?biāo)闪窒潞苌僖娦∶?說明天然更新困難,這可能跟其土壤環(huán)境有關(guān)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)了林下腐殖質(zhì)土、水稻田土和調(diào)制土3種基質(zhì)。其中林下腐殖質(zhì)土為取自大別山五針?biāo)梢吧h(huán)境中的松針土;水稻土為取自商城縣當(dāng)?shù)氐咎锏耐?曬干粉碎后過篩;調(diào)制土為黏土、蛭石、河沙、草碳按1∶1∶1∶1的比例混合調(diào)制而成的基質(zhì)土。采用沙藏處理過的種子進(jìn)行播種,播種后調(diào)查記錄發(fā)芽時(shí)間、發(fā)芽率、生長(zhǎng)勢(shì),結(jié)果見表2。

表2 不同土壤基質(zhì)對(duì)播種育苗的影響

從結(jié)果來看,3種基質(zhì)對(duì)大別山五針?biāo)刹シN育苗的發(fā)芽率和生長(zhǎng)勢(shì)影響不顯著。在胚根初生期、下胚軸延伸期、子葉初露期、初生葉出現(xiàn)期均表現(xiàn)正常。后期隨著氣溫的升高,進(jìn)入幼苗形成期后,水稻土開始出現(xiàn)葉色發(fā)黃、苗木細(xì)弱現(xiàn)象,并伴有立枯病的發(fā)生,這可能與土壤酸堿度和土壤養(yǎng)分有關(guān)。腐殖質(zhì)土和調(diào)制土幼苗生長(zhǎng)發(fā)育正常。值得注意的是,腐殖質(zhì)土持水性較差,應(yīng)注意及時(shí)補(bǔ)水。

3.2 種子處理方式對(duì)種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響

由于大別山五針?biāo)梢巴馐芊鄄涣?大小年現(xiàn)象嚴(yán)重,種子質(zhì)量良莠不齊,選種是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)[4,6,7]。最常用的選種方法是水選法,把采好的松籽放入清水中,把沉在水底的好種子與浮在水面的不飽滿的差種子分離開。水選后的種子分別采用干藏春季催芽和秋季沙藏兩種處理。 干藏是秋季種子采取后,存放于容器中,春季播種前用45 ℃溫水浸種24 h后直接播種。沙藏采用通用種子沙藏處理技術(shù),播種前過篩,去除沙粒和雜質(zhì)后播種。

由圖1可以看出,水選和沙藏處理顯著影響大別山五針?biāo)砂l(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。水選種子比不水選的種子發(fā)芽率提高了15.4%,而對(duì)發(fā)芽勢(shì)影響不明顯。水選沙藏處理比直接干藏種子發(fā)芽率提高了33%,發(fā)芽勢(shì)提高了17.6%。沙藏處理可以顯著提高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),分別比干藏提高了44%和31.5%。說明大別山五針?biāo)煞N子沙藏可以顯著提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),是大別山五針?biāo)刹ビN的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)措施。

圖1 種子處理方式對(duì)種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響

3.3 遮陰處理對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響

森林環(huán)境下的喬木樹種,從種子成熟落地萌發(fā)到長(zhǎng)成參天大樹要經(jīng)過幾十年甚至幾百年,自然選擇的結(jié)果造成其苗期適應(yīng)陰濕環(huán)境[5]。由于大別山五針?biāo)捎酌缒廴?強(qiáng)光曝曬易造成日灼,試驗(yàn)采用不同遮光率的遮陽網(wǎng)進(jìn)行遮陰處理。在苗木出土30%時(shí),選用遮光率為30%、50%、70%黑色遮陰網(wǎng)進(jìn)行幼苗遮陰。苗木在秋后入冬前去掉遮陰網(wǎng)。播種當(dāng)年秋季,苗木停止生長(zhǎng)后分別調(diào)查保存率、苗高、地徑等指標(biāo),結(jié)果見表3。

表3 遮陰處理對(duì)大別山五針?biāo)捎绲挠绊?/p>

由表3可以看出,大別山五針?biāo)捎酌鐚?duì)陽光反應(yīng)敏感,50%以上的遮光率可以顯著提高苗木保存率,其中50%遮光率的處理比全光苗木保存率提高了63.7%。這是由于幼苗根系淺,組織不充實(shí),高光條件下易灼傷和失水萎蔫,大大降低了苗木保存率。同時(shí)可以看出,隨著遮光率的增加,苗木的高生長(zhǎng)增加,粗生長(zhǎng)減弱,尤其是遮光率超過70%以后,出現(xiàn)豆芽型苗木,不利于壯苗的培養(yǎng)。所以生產(chǎn)中應(yīng)注意控制合理的遮光率。

4 結(jié)論與討論

(1)三種基質(zhì)以腐殖質(zhì)土、調(diào)制土效果較好,但由于受資源保護(hù)的限制不宜大面積推廣。調(diào)制基質(zhì)適合工廠化操作,效果好,是大別山五針?biāo)刹シN育苗的首選。下一步可以在成分選擇及配比上進(jìn)一步優(yōu)化,篩選出更加優(yōu)良的育苗基質(zhì)。

(2)經(jīng)過水選的種子比非水選的種子發(fā)芽率提高了15.4%。沙藏處理可以顯著提高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),分別比干藏提高了44%和31.5%。在大別山五針?biāo)刹シN育苗中要重視選種和沙藏技術(shù)措施的應(yīng)用。

(3)遮陰處理可以顯著提高大別山五針?biāo)捎酌绫４媛?50%遮光率的處理比全光苗木保存率提高了63.7%。遮光率過低效果不顯著,過高又不利于壯苗培養(yǎng)。生產(chǎn)中以50%左右遮光率處理為最佳。遮陰處理可以持續(xù)2—3年。如果在較高山區(qū)(600 m以上)育苗可以適當(dāng)降低遮光率或全光。

(4)大別山五針?biāo)捎绫M量選擇地勢(shì)平坦、澆水方便、排水良好、土層深厚、質(zhì)地疏松、微酸性的砂質(zhì)壤土。陽畦作床以利排水。在播種前10 d 苗床撒施硫酸亞鐵進(jìn)行土壤消毒,撒后用釘耙耙勻,用量為37 g/m2。用50%辛硫磷乳油或40%氧化樂果乳油1 000倍液噴布苗床,隨噴灑隨翻拌,以利于更有效殺死土壤中的害蟲或蟲卵。

(5)育苗過程中要加強(qiáng)土肥水管理及病蟲害防治。注意鳥、鼠的危害。幼苗期要及時(shí)預(yù)防猝倒病和立枯病的發(fā)生。每年5月10日—7月30日之間,以速效氮肥為主追肥2—3次,生長(zhǎng)后期增加鉀肥,促進(jìn)苗木木質(zhì)化。除此之外,還要做好松土除草工作[8]。