桉树采穗圃组建模式优化探讨

刘江萍，汪 涛

（金清远丰产林（纸材）基地有限公司，广东 清远 511515）

1 引言

近年来，随着广东、广西、海南等省以营造生产纸浆材的工业用材林基地建设的迅猛发展，作为世界上3大速生树种之一的桉树因其适应性强、速生、丰产、材质优良等特点，成为了纸浆工业用材林开发利用的首选，其在广东和邻近省份的栽植面积与规模、育苗技术研发、栽植管理技术推广以及营造林品质提升等方面均取得了较大的发展。虽然取得了一定的成绩，但是在实际生产中还仍存在一些有待改善之处。拿苗木生产这个环节来说，组培桉树苗技术难度大、成本高，目前生产直接用于上山造林的组培苗的产量有限，扦插苗生产方法简单，易被一般农户快速掌握，具有繁殖速度快、成本低等优点，因而生产上应用最为广泛。然而，扦插苗的生产往往因传统桉树采穗圃生产管理粗放，所生产的穗条品质不佳及生产效率低下，影响了扦插成活率及苗木质量，无法保障育苗进度，致使部分林地延误最佳造林时机，降低了造林品质。因此，为了克服传统桉树采穗圃生产中存在的弊端，让营造林工作能够再上一个台阶，寻找更加优化的采穗圃建圃模式已颇显急迫。

2 桉树、组培苗、扦插育苗及采穗圃

2.1 桉树

桉树是桃金娘科Myrtaceae桉树属Eucalyptus植物，自然分布于大洋洲，其种类繁多，是世界著名的硬木资源。全世界有数百个国家和地区种植桉树，同松树和杨树一样，是全球速生、经济价值大、生态效益和社会效益高的树种。我国自20世纪50年代开始试验种植桉树人工林，并逐步作为主要造林树种在南方近10个省推广，截至2010年，我国发展种植桉树人工林总面积已约达260万hm2。目前，我国桉树苗木生产常用扦插、组织培养两种无性繁殖的方法。

2.2 组织培养

桉树组织培养是应用无菌操作方法培养生物的离体器官、组织或细胞，使其在人工条件下生长和发育成一株新桉树植株的技术。按照选用材料的不同，植物组织培养一般可分为愈伤组织、以芽繁芽、微扦插和原球茎型4种类别，目前生产组培苗主要采用以芽繁芽的形式。

2.3 扦插育苗

桉树扦插育苗是桉树无性系育苗的主要方法，主要作业内容包括苗圃场地基础设施建设、组建采穗圃、穗条培育、剪取穗条扦插及插后管护。这种方法简便易行，效果好，能够大规模繁殖，成本低，目前在生产中已广泛应用。

2.4 采穗圃

传统桉树采穗圃一般是指以优良无性系组培苗作母株的以苗繁苗的采穗圃。传统桉树采穗圃的典型特征是使用土壤作为栽培采穗母株的基质，因而母株生长易受到土传病、虫害、土壤矿质营养状况、土壤质地等的影响，穗条生产品质较难得到保障。此外，母株栽培过程中也易造成环境污染，例如施用的农药、化肥在日常灌溉或雨淋时易流失并污染地下水源及周边环境。传统的桉树采穗圃一般可分为大田采穗圃、池栽采穗圃、苗床栽采穗圃和盆栽采穗圃等，如采穗圃建于温室或温棚内则属室内采穗圃，否则为露天采穗圃。华南地区生产性桉树采穗圃一般为露天采穗圃，每年各地的采穗圃均会不同程度地受到低温天气影响，如12月至次年的3月间母株生长相对缓慢，穗条产量低，致使扦插进度滞后，无法全面满足4、5月份已备耕好的林地的用苗需求，延误造林时机，致使造林成活率难以保障；在春天，露天采穗圃水分、养分也难以控制，母株易出现徒长、穗条纤细、木质化程度太弱的情况。

3 无土栽培技术

无土栽培是一种不用土壤而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的种植技术。它是以矿质营养学说为理论基础逐步完善和不断发展起来的一项农业高新技术，多在温室、大棚等可调控小环境的栽培设施内应用。目前许多发达国家已逐步实现了无土栽培的集约化、自动化、现代化、工厂化生产，高产、高效、优质和低耗已成为设施栽培的关键技术，无土栽培使作物的产量和品质大幅提高，开辟了农业生态环境保护的新途径。按照是否使用基质、对环境的影响、能耗大小、栽培技术及设施构造等差异，无土栽培可分为多种不同类别，如图1。

图1 无土栽培类型

3.1 按供液能耗分类

按照在供液系统中是否需要水泵等机电设备用于营养液的循环，可将无土栽培划分为自流型和耗能型两种类别。自流型主要依赖重力作用，营养液自高处的贮液池或罐流向低处，不需要使用水泵等加压设备作为液流动力，系统排出液也不再泵回系统继续使用，例如基质培中使用自流滴灌系统供液。耗能型主要为需使用水泵的间歇或循环供液系统，以水培、雾培为典型代表。

3.2 按环境影响大小分类

依无土栽培对环境的影响大小可划分为富养型和低排型。富养型为作业过程中有营养液或废液直接排出，易造成水体、土壤污染的一种无土栽培模式。低排型为正常作业情况下，营养液能够被充分吸收利用，减少残液排出或排出液经静化处理才排入外界环境的将环境风险降到最低的一种模式。

3.3 按是否使用基质分类

根据无土栽培系统中是否使用固体基质可分为基质培和非基质培，非基质培中根据无土栽培作物大部份根系直接分布于营养液中还是暴露在空气中进行培养的差异又可将无土栽培进一步细分为水培或雾培两种类型。

（1）水培是指植物大部份根系生长在营养液的液层中，少量根系裸露在空气中的一类无土栽培方法，植物生长所需氧气一方面通过营养液的循环流动增加溶氧来提供，另一部分则由裸露的根系补充。水培具有自动化程度高、省水、省肥、省工、高产且无连作障碍的优点。相对于基质培，水培系统一次性投入较大，运行成本高，技术推广难度大，管理不当易致某些病害迅速、大范围扩散传播。据目前了解，使用水培的方式组建桉树采穗圃用于生产实践的国家已有南非和巴西，国内暂未有桉树苗圃对此技术的实际生产应用，但国家林业局桉树研究中心参考国外经验已对此进行了多项研究且取得了一定的科研成果。

（2）雾培是用喷雾的方法将营养液直接喷到悬在容器中的植物根系上的一种栽培方式。此法可同时解决植物对养分、水分和氧气的需求，但因设备投资大、管理技术要求高、能耗高等不足，目前很少采用此技术用于农作物经营性生产，大多作为展厅或旅游观光农业观赏使用，雾培技术在培育桉树采穗圃母株方面的研究与报道也基本空白。

（3）基质培中，固体基质主要起对根系固定、维持根系所处环境温度相对恒定、吸取营养液（含矿质营养、水分）及氧气等作用。除具有高产、高效、优质等无土栽培所共有的特性外，基质培还具有设备投资少、生产性能稳定、易就地取材的特点，该项技术在科研及实际生产上均有多方面的应用，栽培形式上常用槽培、袋培、盆培等。按照基质种类及组成，基质培可分为无机基质培、有机基质培、复合基质培等。常见的无机基质有河沙、珍珠岩、蛭石、岩棉、煤渣等；有机基质包括木屑、树皮、稻壳、草炭等；复合基质是把有机、无机基质按适当比例混合而成。目前无机基质培在全球发展速度最快，应用范围最广。在桉树采穗圃营建方面，我国部分科研院所利用河沙作为基质，配套以滴灌系统，槽培桉树采穗母株即是基质培应用的一个典型案例。

在艺术史上黑色始终是更让人沉迷的主题，17世纪格列柯（El Greco）在他的《奥尔加伯爵的葬礼》画作中描绘了极具表现力的“黑色”，西班牙式的“黑色”在他手中大放异彩，成为后世画家竞相效仿的典范。19世纪初，戈雅（Francisco Goya）“黑色绘画”壁画以其阴郁的主题和黑色的大量运用，展现了对疯癫的恐惧与人性阴暗面的一角。19世纪的马奈在色彩的使用上与其他印象派成员排斥黑色不同，他十分善于使用黑色，黑色使得马奈画面的色彩响亮醒目而又各得其所。

4 桉树采穗圃组建模式优化模型

理想的桉树采穗圃应具有高产、高效、优质、易推广、性能稳、自动化程度高、低能耗、低排放等特点。因此规划组建新型的桉树采穗圃应尽量同时满足这些要求。

4.1 高产、高效、优质

应用科学的无土栽培技术能够更加精确地供给作物肥料、水分及充足的氧气，满足其不同生长阶段所需，为穗条产量、质量的提升以及缩短穗条生产周期等提供了可能。目前，选用无土栽培系统组建桉树采穗圃是改进桉树穗条生产技术的必然。

4.2 易推广

设备、设施投入越高，技术越复杂，在实际的生产实践中越难推广应用。无土栽培方式中，雾培、水培设备相对复杂，投入成本高，操作较复杂，不易被推广。基质培常与滴灌系统进行配套，设备简单，管理方便。

4.3 性能稳

无土栽培设施一般由栽培床（槽或盆）、贮液池（罐）、供液系统和控制系统4部分组成。各组成部分功能的稳定是整个系统性能稳定的保障。雾培、水培的供液系统和控制系统一般使用电器设备较多，设备复杂，系统易出现电力故障及设备故障，系统稳定性差。目前水培、雾培多用于培育短周期作物，系统稳定性低是其中一个重要要因，是避免故障造成重大损失的需要。基质培常与滴灌系统配套，使用电器设备相对较少，例如重力自流型滴灌系统不使用水泵供液，系统运行会相对稳定。

4.4 自动化程度高

各种类型的无土栽培均能够通过加装自动控制设备，以实现定时、定量或按需供应营养液，节约人工劳作及管理成本。

4.5 低能耗

无土栽培中，以采用循环供液系统的水培、雾培设施能耗高；基质培能够简化供液及控制系统，减少对电器设备使用的依赖，能耗相对较低。

4.6 低排放

目前无土栽培残液或排出液回收均易达成，但回收液静化处理技术复杂、成本高，不易推广应用，根本解决办法是提高营养液利用效率，减少排放。

5 现有无土栽培模式

5.1 滴灌供液复合基质培

5.2 自动盆栽系统

国外使用的自动盆栽系统主要用于果菜类作物的商品化生产，类属基质培。该系统由贮液罐、供液管、花盆托盘、智能阀（Smart Valve）、花盆等组成。整个系统不使用电器设备，供液为重力自流式，装在花盆托盘上的智能阀在托盘内营养液用完时开启供液功能，营养液达到一定深度时自动关闭供液，如此循环不断，依植株个体差异按需分配营养液，营养液完全被作物吸收利用，真正做到了性能稳、自动化程度高、低能耗、零排放，是非常值得推广应用的一种无土栽培模式。

6 尚待解决的问题

（1）华南地区冬、春季阴雨天气多，历时长，组建无土桉树采穗圃须与温室设施建设相配套，如增加温室补光系统。如不使用补光系统，无土桉树采穗圃的效能较难全面发挥出来。此外，目前国内桉树采穗圃室内补光技术尚有待研究。

（2）虽然部分科研院所对桉树采穗圃母株各生长阶段的营养液配比已进行了初步研究，但尚未应用于大规模生产实践，仍需要进一步校准及验证。

（3）自动盆栽系统的智能阀及花盆托盘目前主要依赖于进口，不利于全面推广。国内生产厂家应加大此种新型栽培系统的营销推广力度，扩大生产量并提高生产效率，以降低生产应用成本。

（4）自动盆栽系统应用于桉树采穗圃组建仍需进一步研究最适宜母株生长的盆体及盆间间距大小，以确保穗条品质得到提升的同时，单位面积及单株平均产穗条量均较高。

7 结语

桉树采穗圃建设的好坏直接关系到扦插穗条的质量与生产效率高低，最终将影响到营造林品质。无土栽培技术的发展与应用为当前桉树苗培育方式，特别是桉树采穗圃建设技术的发展与创新提供了良好的契机。对桉树采穗组建优化模型的分析不但为桉树采穗圃组建选型提供了指导，也为其他作物应用无土栽培技术培育提供了重要参考。

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