如何通过调控密度培育优质青海云杉壮苗?

秦柳钱 2024-08-08 20:13:23

如何通过调控密度培育优质青海云杉壮苗?

谷   英等

青海云杉( Picea   crassifolia )属松科云杉属,常绿高大乔木。为我国特有树种,主产于祁连山区,在天祝县境内常分布在海拔 2 400~3 200 m 的山谷、阴坡、半阴坡,常形成单纯林,也与青杄混交形成混交林,极不易区分。天祝是青海云杉的适生分布区。该树种广泛应用于荒山造林、道路、城市、庭院、公园绿化美化。

自 20 世纪 70 年代以来,祁连山区各地广泛开展了青海云杉苗木培育。除了对青海云杉生长机理等各方面的研究之外,很多研究在论述青海云杉的分布区域及生物学特性的同时,从苗圃地选择、整地、施肥、播种、苗期管理、造林时间选择、栽培技术及林地管理等方面叙述了青海云杉的育苗与造林技术,虽然有个别研究对苗木培育的适宜密度有所论述,也都是浅尝辄止。仅提出了换床移植,一般播种苗2~3年应进行第1 次移植,移植要根据培育目的确定合理的株行距 ,但没有明确论证合理的株行距数据 。

本试验在总结多年苗木培育经验的基础上,从播种到育苗 9年出圃,共历时10年,提出了一种适宜培育优质壮苗的密度指标。

1  试验材料及试验地

1.1  试验材料

试验材料为青海云杉播种1~3年生苗,3年生苗换床培育3年之后,再定植培育3年。本试验选用的种子采自天祝县哈溪林区青海云杉天然林内,千粒质量6g ,发芽率95% ,发芽势85% ,净度95%。播种育苗土地利用率80% ,播种损耗系数4 。

换床培育用苗为本批次培育的播种苗,播种第3年时进行换床培育,换床培育时对原床苗进行分级,选用 Ⅰ 级苗作为换床培育用苗。换床培育3年时进行定植培育,定植培育时对选用的换床苗进行分级,选用 Ⅰ 级苗作为定植培育用苗。

1.2  试验地选择

研究地块位于天祝县石门苗圃、祁连苗圃、冰沟河苗圃、地湾子苗圃及凉州区清源镇、清水镇等地,土壤为壤土或沙壤土,通透性好,不易积水。因此,本试验地均采用低床育苗,苗床低于地面15cm 。播种育苗和换床培育的床面宽 100cm ,长度依地块长度而定,一般长度为15m 。播种育苗一般东西向作床,南北向开沟播种;换床苗南北向作床,南北向开沟移植苗木。定植苗一般不确定作床方向,依地块而定。

2  试验方法

2.1  播种苗培育密度筛选

参照 甘 平 山 等 研 究 中 选 用 的 播 种 量20~30kg/ 667m2 标准,马文 在西宁地区青海云杉育苗当年生的密度超过2 000株/ m2 的研究结果,选择了26.0 、 29.5 、 36.8 、 44.2g / m2 等4种播种量。每个播种量试验随机选取1m×1m 的10块调查样地,每个调查样地内随机抽取10株苗木作为调查样株。播种当年秋季,调查苗木地径、苗高、二轮叶比例、顶芽饱满程度、当年出苗量和最终田间苗木数量6项指标。翌年秋季和第3年秋季,分别调查苗木地径、苗高、顶芽饱满程度和翌年死亡株数、死亡率、保存株数等6项指标,通过对比分析,筛选最佳初播种量。

2.2  换床苗培育密度筛选

选用 3 年生直播苗,分级筛选 Ⅰ 级苗木进行换床培育。 在 床 面 上 南 北 方 向 开 沟 移 植 苗 木。 行 距15cm ,每行内分别按照 5cm 、 4cm 、 3cm 、 2cm 的株距标准移植苗木。每个试验密度上随机选取 1m×1m 的10块调查样地,每个调查样地内随机抽取10株苗木,作为调查样株。分别调查统计苗木当年成活率、翌年死亡率、保存株数及第3年秋季时的苗木保存株数,测定各年度苗木地径、苗木高度、根冠比、色泽、新梢生长量等指标,对比分析不同密度时苗木生长表现,评定其长势及优良度。色泽、长势根据田间实际目测定性评价。根据苗木根冠比来评定换床苗优良度,根冠比大于0.5的评定为优,计数为1 ;小于或等于0.5的评定为一般或差,计数为0 ,最后统计总体优良度。

2.3  定植苗培育密度筛选

选用经换床培育 3 年的换床苗,分级筛选 Ⅰ 级苗木进行 定 植 培 育。按 照 1.0 m×1.0 m 、 0.5 m×1.0m 、 0.5m×0.5m 、 0.3m×0.3m 等4个株行距标准定植苗木,每个试验随机选取5m×5m 的10块调查样地,然后推算每667m2 地块上的保存苗木数量,以每 667m2 为一个统计样地。每个调查样地内随机抽取 10 株苗木,作为调查样株。分别调查其当年成活率、死亡率、翌年保存株数、3 年保存株数及定植后 3 年内的地径、苗高、冠幅、新梢生长量等指标,分析评价其冠形、长势、优良度。根据苗木地径、苗高、冠形圆满程度、新梢生长量定性判定该苗木优良度,判定为优的计数为 1 ,判定为一般或差的计数为 0,最后统计定植苗总体优良度。

3  结果与分析

3.1  不同密度播种育苗效果分析

由表 1 可知,在相同土壤条件、种子、育苗方式、管理水平条件下,采用4种不同播种量的直播方式培育青海云杉苗木,其当年出苗量不等,在1 499~2 966株/ m2之间,具有明显差异性。其在越冬过程中的死亡株数不等,在329~505株/ m2之间,有差异但不明显。死 亡 株 数 占 该 播 种 密 度 下 当 年 出 苗 量 的33.69% 、 21.29% 、 18.79% 、 11.09% ,具有明显的差异性。死亡率随着播种密度、当年出苗量的增大而降低。到第 3 年秋季时,各密度条件下的苗木均有死亡现象,表现出随着初播密度增大而死亡株数增加的趋势,仅从死亡株数上来看,差异性明显。与上年田间保 存 株 数 总 量 相 比,死 亡 率 为 12.07% 、 16.47% 、17.30% 、 11.11% ,差异性不显著。综合播种育苗前3年秋季 时 田 间 保 存 苗 木 株 数 为 874 、 1 368 、 1 615 、2 344 株/ m2 ,各 试 验3 年 总 死 亡 株 数 为 625 、 713 、790 、 622 株/ m2 ,死 亡 率 为41.69% 、 34.26% 、32.84% 、 20.97% ,总体呈现出随着播种密度的增大,3年总体死亡率降低的趋势。

表1播种苗成活表现测定

由表2可知,采用播种育苗方式培育青海云杉苗,在相同水肥条件和管理水平下,当年秋季田间调查显示,苗木地径粗度随播种密度的增大呈降低趋势,但均接近1mm ,有差距但未达到显著水平。苗高随播种密度增大呈增高趋势,播种量 ≥36.8g / m2 时,苗高明显增加。当年苗二轮叶和顶芽比例是苗木优质的重要标志,当年秋季调查田间苗木二轮叶比例分别为100% 、 100% 、 80% 、 70% ,有显著差异;随着播种量的增大,苗床上苗木密集分布,生长竞争性增强,二轮叶比例迅速降低。苗木顶芽形成的趋势与二轮叶一致,分别是 100% 、 90% 、 70% 、 70% ,有 显 著 性差异。

表 2  播种苗生长表现测定

越冬后田间苗木自然死亡,翌年苗木地径生长趋于均等,差异不显著。苗木高生长出现了较为明显的分化,虽然其表现差距不太大,但从试验记录看,播种量为26.0g/ m2 时,田间苗高均在2.80cm 以下,随着密度的增大,样地内苗高在2.4~3.0cm 之间浮动,密度越 大,达 到 3.0cm 的 苗 木 数 量 越 多,差 异 性显著。

第 3 年秋季调查时发现,除播种量为 26.0g / m2时苗木地径达到2mm 外,其它试验随密度增大,苗木地径逐渐增粗。苗高随着密度的增大而降低。

无论哪种播种密度试验,第3年时苗木顶芽均能正常形成,4种密度之间地径和苗高有差异,但未达到显著水平。

3.2  不同密度培育换床苗效果分析

由表3可知,在相同土壤条件、苗木、育苗方式、管理水平条件下,采用4种不同密度的换床方式培育青海云杉苗木,每个调查样地内均有 10 株左右的苗木会死亡,随着其初植密度的增大,死亡率减小而成活率 明 显 提 升,当 年 成 活 率 分 别 达 到 90.00% 、93.33% 、 94.50% 、 96.33% ,差异性较为显著。

表 3  换床苗成活表现测定

翌年苗木死亡株数出现较大变动,随着初植密度的增大,每个调查样地内死亡的苗木数量迅速降低,分别是8 、 1 、 1 、2株/m2 ,苗木死亡率显著降低,差异性极为显著。这可能与苗木群落结构有关系,初植密度较小时,苗木之间的群聚效应差,抗逆性差,较高密度时,苗木之间能够形成集群效应,对干旱、冻害、风蚀、强日照等不良生境的抗性相对较强,因此其死亡率相对较低。

第 3 年时,每个试验的调查样地内均有死亡苗木,但差异性不显著;死亡率呈现出随着密度的增大而降低的趋势,但差异性不显著。这可能是因苗木在2 年的生长中,根系已经稳固,苗木自身抗逆性增强。其死亡多为人为机械损伤引起。

由表 4 可知,换床培育 3 年后,不同密度培育换床苗,其产苗量差异十分明显。各试验苗木地径粗度基本趋于一致,差异性不显著。其新梢年生长量分别是7.9 、 9.3 、 10.0 、 11.0cm ,苗高随着密度的增大而增高,分别是22 、 24 、 25 、 26cm ,差异性明显。分析苗木根冠比,保存密度 99 株/ m2 的苗木根冠比最大,为0.8 ,其它为0.7 ,根冠比越大,出苗木根系发达,根系发达的苗木更健壮。各试验苗木优良度评价相同,苗木色泽均正常,长势评价均为 1 。保存密度 99 株/ m2的苗木虽然优良,但与其他试验的苗木质量相比,其苗木高度偏低,单纯按质量分析属优质苗,其总产量很低,总体经济效益并不高,因此综合分析,保存密度188 、286株/m2 更值得推广选用。

表4换床3年苗生长表现测定

3.3  不同密度培育定植苗效果分析

由表5可知,各密度条件下,当年死亡的株数普遍较多,分别是18 、 17 、 13 、30株/667m2 ,随着密度增大死亡株数增多,但死亡率随着密度增大而降低。定植第2年时,各密度地块内苗木死亡数量极少,每667m2 调查统计数等于或低于1株,死亡率极低。第3年时各密度的试验样地内均无死亡苗木。因此用换床3年苗移植培育定植苗时,各密度试验对于成活率的影响不明显。

表5定植苗成活表现

由表 6 可知,在相同土壤条件、苗木、育苗方式、管理水平条件下,采用 4 种不同密度的定植方式培育青海云杉苗木,定植第 1 年时其地径、苗高之间有差异,但达不到差异性显著的水平。冠幅东西方向和南北方 向 的 冠 径 平 均 值 分 别 为 22.8 、 23.7 、 22.7 、22.4cm ,差 异 不 显 著。苗 高 与 冠 幅 的 比 值 分 别 为1.3 、 1.3 、 1.4 、 1.5 ,虽然有差异但不显著。各密度试验均评定苗木冠形为圆满,长势评价为良好。仅从新梢生 长 量 来 看,其 新 梢 生 长 量 为 6.2 、 7.1 、 7.5 、9.9cm ,差异达到显著水平。优良度评价分别为0.8 、0.9 、 0.9 、 1.0 。因此换床培育3年的苗木用于定植苗培育时,较高密度有利于其新梢生长。

表 6  定植 1 年苗生长表现

由表7可知,经定植培育3年,不同试验的苗木地径和苗高均有明显差异性,低密度(株行距1.0m×1.0m )的苗木地径较大,为16.5mm ,而苗高最低,为51.7cm 。随着定植密度的增加,地径和苗高均呈增长趋势,以高密度(株行距 0.3m×0.3m )为最大,地径 17.1cm ,苗高58.6cm 。

表7定植3年苗生长表现

为判定苗木树冠是否趋于偏冠,拟用下面的公式计算其冠幅比值:

式中: EW 为东西向冠幅长度; SN 为南北向冠幅长度。

根据实践总结,当该比值 ≥3时,目测该树有偏冠趋向,可判定为偏冠;当该比值 <3时,目测该株苗木无偏冠趋向,可判定为冠形圆满。

在本次观测研究中,用换床3年生苗木移植培育定植苗,在 前 3 年 里,用 1.0 m×1.0 m 、 0.5 m×1.0m 、 0.5m×0.5m 、 0.3m×0.3m 的4种密度试验,株行距为 0.5m×1.0m 时出现最大冠幅比值为2.2 ,其中在该试验样地内,实测到有2株苗木冠幅比值达到了3.3 。

由表 6 、表 7 可知,定植初期,苗高/冠幅为 1.3 、1.3 、 1.4 、 1.5 ,到第 3 年 时,苗 高/冠 幅 增 长为 1.5 、1.5 、 1.6 、 1.7 ,这一比值反映了随着育苗密度的增大,苗木冠幅增长趋于减缓,苗高生长趋于迅速。这也显示苗木进入旺盛生长年龄段。因苗木旺盛生长期来临,需要进一步增大苗木营养空间,促进培育优良品质的苗木。

通过新梢生长量对比分析,苗木定植培育第1年时,受到移植后苗木根系机械损伤等外在因素影响,苗木长生量并不是很大,平均仅为7.7cm ,苗木优良度评价平均为0.9 。在 4 个密度条件下,各试验的新梢生长量随着密度的增大而增大,有明显的差异性。株行距0.3 m×0.3 m 的当年新梢生长量最大,为9.9cm 。

第 3 年时,新梢生长量普遍增大,均能达到 10cm以上,并随着密度的增大而增大。株行距 0.3 m×0.3m 的当年新梢生长量最大,为 12.4cm ,有显著的差异性。 4 个试验的苗木生长迅速,综合评价优良度均为 1 ,全部达到优良苗木的标准要求。

4  结论与讨论

4.1  播种育苗密度选择

播种量 44.2g / m2 的是播种量 26g/ m2 的 1.5 倍,第 3 年 时 播 种 量 44.2g / m2 的 田 间 苗 木 保 存 株 数2 344株/ m2 ,是 播 种 量 26 g/ m2苗 木 保 存 株 数874 株/ m2 的 2.68 倍。无论哪种播种密度试验,第 3年时苗木顶芽均能正常形成,4 种密度之间地径和苗高有差异,达不到显著性标准。因此,在相同面积、不同密度条件下,苗木质量相同,而单位面积的苗木产量最高,育苗效益最大化,应选择较高密度的播种育苗。

在同一密度试验的田间,第3年时苗高出现了明显的高低分化,说明其营养空间已经紧缩,苗木间竞争性增强,此时,田间表现为苗木稠密,应是换床移植培育的时期。

4.2  换床育苗密度选择

在换床苗培育中,虽然初植密度 120 株/ m2 的苗木根冠比大,苗木健壮,单纯按质量分析属优质苗,但其苗木高度偏低、产量较小,综合育苗经济效益并不高。初植密度150 、 200 、300株/m2 的苗木根冠比相等,且苗木高度较高,产量较高,综合效益高,因此综合分析,按照初植密度200 、300株/m2 培育的换床苗更值得推广。

4.3  定植育苗密度选择

换床培育3年的苗木用于定植苗培育时,较高密度有利于其新梢生长。

用换床3年苗移植培育定植苗时,各密度试验对成活率的影响不明显,在培育初期对苗木冠形的影响不明显。但在较高密度(株行距0.3m×0.3m )时,对新梢生长量有较为明显的影响,较高密度有利于新梢生长。苗木冠幅在早期易扩张,形成优良的冠形,达到培育优质壮苗的目标。

4.4  讨论

青海云杉直播育苗,3 年时进行移植换床培育,经换床培育 3 年的苗木及时进行定植培育。其在每一苗龄阶段都有适宜的密度,在此密度条件下,苗木之间集群生长,小环境优良,容易成活。如果密度较小,苗木之间不能形成群落结构,反而不易成活,生长量、生长势均不如密度较高的情况。

较高密度时,苗木一般3年时即可达到郁闭,应当及时进行移植培育。

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秦柳钱

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