李谦盛,邓 敏 ,谭海博,董根西,胡从飞
(1.上海应用技术学院 生态学院,上海201418;2.中国科学院 上海辰山植物科学研究中心,上海201602)
曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon (Miq.)Oerst.),为壳斗科青冈属常绿乔木,高可达20 m,较常见,分布于我国南方多个省区及东喜马拉雅。它在江南海拨1 100 m 以下的温暖地区,常与其它栎类组成常绿阔叶混交林;在1 100 m 以上的山顶或阳坡与其它常绿栎类及枫香、华槭、黄檗、香槐等组成常绿阔叶和落叶阔叶混交林[1]。曼青冈除在天然森林生态系统占有重要地位外,还具有很高的经济价值。曼青冈树皮、叶片含单宁10%以上,可浸提栲胶;枝桠均为优质薪炭材,是培养香菇的好材料;木材强韧、耐腐,适合作木梭、车船、工具柄、滑轮等;同时,还是一种环保树种,对SO2、Cl2、O3等均有强的抗性[2],可以用作优良园林绿化树种。
目前对曼青冈的人工引种、苗木繁育、栽培及相关生理生态等方面均未见有报道。仅有同属的青冈(C.glauca)[3,4];小叶青冈(C.myrisinifolia)、云山青冈(C.sessilifolia)、毛果青冈(C.pachyloma)[5];突脉青冈(C.elevaticostata)[6]等少数种类有进行人工栽培的相关报道。
随着园林城市建设和园林绿化树种的多样性发展,各地积极开发乡土树种的园林应用。壳斗科植物树形优美,很多种叶、花、果美丽奇特,具有很高观赏价值,在国外园林绿化中有广泛应用,我国壳斗科资源丰富,应得以重视和推动。但受我国园林建设树苗选择的常规定势和急功近利等因素影响,使该科植物在引种、育种和苗木繁育等方面的研究推广很少,长期以来在城市绿化中没有得到很好应用[7-8]。开展壳斗科植物进行人工繁育和栽培研究,将有利于推动壳斗科植物在园林绿化和人工造林方面的应用。而轻基质容器育苗是林木育苗技术的发展方向,但这方面在壳斗科植物的应用研究很少[9]。本文研究基质配比和控释肥用量对曼青冈容器苗生长的影响,以便为曼青冈的人工繁育和栽培积累基础资料,推动该树种的造林和园林绿化应用。
曼青冈种子于2010 年11 月采集自云南,于4 ℃种子保存箱保湿保存。在2011 年3 月7 日浸种12 h 后,在25 ℃恒温箱内催芽,胚根露出2 mm 左右时播于48 孔林木穴盘中育苗。育苗基质为草炭、珍珠岩和蛭石体积比3∶1∶1 混合。穴盘苗株高在15 cm 左右时移栽作为实验材料。
2011 年7 月6 日挑选株高在15 cm 左右大小一致的穴盘苗移栽到1 加仑塑料盆(160 mm ×175 mm),置于温室苗床上。不同基质配方试验以泥炭、珍珠岩、蛭石按照不同比例混合,共设置5 个基质配方(表1)。每种基质配方20 盆,随机区组排列,选择其中12 盆进行测定,基质试验各处理全部施用每盆5 g 控释肥。
Tumor tissue samples were formalin-fixed, paraffin embedded, cut into sections and stained with hematoxylin and eosin (H&E) following a standard protocol [20]. The section slides were visualized by IX73 microscopy (Olympus, Tokyo, Japan).
不同控释肥用量试验以泥炭、珍珠岩与蛭石体积比3∶1∶1 的混合基质为栽培基质。定植后2 周于每盆基质表面撒施1、3、5、7 g 控释肥(Osmocote,N∶P2O5∶K2O 18∶6∶12,6 个月),于温室内常规栽培管理。每个处理12 盆,随机区组排列。
表1 栽培基质配方设置Tab.1 Setup of substrate formula %
泥炭、珍珠岩、蛭石均为轻基质原料,从表2 可以看出,5 种配比混合基质容重在165.5 ~233.4 kg/m3,配方D 没有珍珠岩,容重最大。总孔隙度介于83.5% ~90.4%,通气孔隙为11.4% ~21.8%,泥炭和珍珠岩各一半的混合基质通气孔隙最大。持水孔隙66.5% ~77.2%,持水孔隙有随着蛭石添加比例增加而增加的趋势。pH 在6.2 ~7.0,电导率都比较低。可以看出,这些混合基质的基本理化性状都在作为育苗基质的合理范围内。
实验数据用SPSS 13.0 进行方差分析,如存在显著性差异再以邓肯氏新复极差法进行多重比较。
不同栽培基质容重、孔隙度、EC 值、pH 值参考澳大利亚基质标准相关方法测定[10]。栽培过程中每个月以淋滤法(PourThrough 法)测定基质电导率和pH 值[11]。于2012 年2 月6 日测量幼苗株高、地径、冠径,植株高度与地径的比值计算得到高径比。用SPAD502 叶绿素计测定叶片叶绿素含量指标。植株成熟叶片取样后称重,烘干后用硫酸-双氧水法消化,消化液用半自动凯氏定氮仪测定氮含量,硫酸钼锑抗显色法测定P 和火焰光度法测定K 含量[12]。
表2 不同基质配比的基本理化性状比较Tab.2 Comparison of physical and chemical properties of different substrate formula
从幼苗的生长指标看(表3),基质A 和B 育的苗其苗高和茎粗都比较小,但冠径没有显著差异,高径比配方E 最低,但所有处理苗的高径比都小于60,幼苗生长均比较健壮。叶绿素含量指标以C 和D配方略高。
表3 不同基质栽培的曼青冈幼苗生长指标Tab.3 Growth indexes of Cyclobalanopsis oxyodon seedlings grown on different substrates
对不同基质栽培的幼苗叶片氮磷钾含量分析比较(图1)可以看出,基质A,也即泥炭与珍珠岩1∶1配比的幼苗叶片氮与钾的含量显著低于其它配比处理,而磷含量则没有显著差异。这可能与珍珠岩比例大,珍珠岩为惰性基质,阳离子交换量几乎为0,通气孔隙度大,保水保肥性能差,肥料中硝酸根离子和钾离子容易淋失,植株吸收相对较少有关。但从叶片叶绿素指标和叶色看,并没有出现缺素症状,幼苗生长均正常。
近日,我国印发了《关于进一步加强科研诚信建设的若干意见》,指出科研诚信是科研创新的基石,将加强制度体系建设、管理、查处、宣传和教育等工作。从美国国立卫生研究院管理经验看,各级科研管理部门既要推进内部控制制度建设,打造廉洁、高效、规范的科技管理系统,又要严格处理违规人员和项目,视情适时向主管部门报告以追究责任,维护科学诚信,履行监管责任,保障科研活动公平和效率。
研究表明,栽培基质配比对曼青冈容器苗生长影响不大,只要水分养分供给合理,基质基本理化性状符合无土栽培基质总体要求的基质配比都能取得比较好的容器育苗效果。珍珠岩比例高时(50%),基质保肥性较差,养分容易淋失,植株吸收的量就相对偏少(图1),因此,要尽可能采取少量多次的灌溉措施。控释肥用量在3 g 时即可满足苗期生长需要,1 g 显得不足,5 g 和7 g 虽然没有对苗期生长造成负面影响,但并没有明显提高植株生长,因此,3 g 氮磷钾为18∶6∶12 的控释肥施用量对于第一年容器苗的生长是合适的。
图1 不同基质栽培曼青冈苗叶片氮磷钾含量Fig.1 The foliar NPK content of Cyclobalanopsis oxyodon seedlings grown on different substrates
图2 不同控释肥施用量对栽培过程基质电导率和pH 值的影响Fig.2 Effect of controlled fertilizer application rate on the substrate EC and pH value during the cultivation
图3 不同控释肥施用量对曼青冈幼苗叶片氮磷钾含量的影响Fig.3 Effect of controlled fertilizer application rate on the foliar NPK content of Cyclobalanopsis oxyodon seedling
林木容器育苗省工省力,苗木质量高,造林成活率高,是苗木生产的发展方向[13]。基质是容器苗生产的基础,基质的合适与否,直接关系到容器苗生产的成败,因而成为容器苗研究的重点[14]。有研究表明不同树种容器苗对基质类型和配比的生长反应差异很大,树种与基质间的互作效应显著[15]。曼青冈人工育苗和栽培尚无研究报道,开展合适的基质配比十分必要。尽管近10 年来在利用各种工农业废弃物生产园艺基质有很多研究和推广[16],但是由于各种利用废弃物再利用生产的基质存在盐分过高、发酵不充分而存在有害物质等原因造成育苗失败的案例时有发生,如菇渣、锯末屑等,采用此类基质进行育苗仍需慎重。目前,泥炭仍是国际公认最好并广泛采用的育苗基质,通常泥炭与一定比例的珍珠岩、蛭石混合使用。从本研究结果看,3 种基质按不同比例配制的混合基质均取得很好的育苗效果。
农业科研单位作为财政对农业科研投入的重要载体,研究农业科研项目绩效评价具有十分重要意义。通常绩效评价的主体包括财政部门、科研主管部门和项目实施单位。其中项目实施单位是基层的评价主体,也是直接负责农业科研项目的实施单位,对于农业科研项目的绩效评价起到重要作用,因此笔者侧重从项目实施单位角度,探讨农业科研项目绩效评价问题。
表4 不同施肥量的曼青冈幼苗生长指标Tab.4 Growth indexes of Cyclobalanopsis oxyodon seedlings with different fertilizer application rate
2.2.2 不同控释肥用量对曼青冈幼苗生长的影响 控释肥施用量对曼青冈幼苗生长有一定影响。从表4 可以看出,施用1 g 控释肥处理的曼青冈幼苗株高和茎粗都显著低于其他处理,叶绿素含量也相对较低,但冠幅并没有显著差异。3、5、7 g 控释肥施用量之间幼苗株高、茎粗和冠幅都没有显著差异。高径比都小于60,是优质苗木的重要特征之一,幼苗生长均比较健壮,尤其是3 g 施肥量的幼苗,高径比最小,株型较好。
2.2.1 不同控释肥用量对基质EC 和pH 值的影响 从图2 可以看出,在前4 个月的育苗过程中,由于控释肥的养分不断释出,基质EC 值逐步提高,但1 g 施肥量处理基质EC 变化不明显,施肥量7 g 的基质EC 值显著高于其他处理,3 g 与5 g 的施肥量则差异相对较小。在育苗4 个月后,EC 值不再增加,甚至有出现降低,说明控释肥内养分不断减少了。而控释肥施用量对基质pH 值的影响十分显著,整个育苗过程中,除第一个月外,总体来说基质pH 在栽培过程中不断下降,施肥量越大,基质pH 下降越明显,施肥7 g 的基质在6 个月后基质pH 降到了5.7,而施肥1 g 的基质pH 仍维持在6.3。但基质的pH 值变化均没有超出植物生长的适宜范围。
2.2.3 不同控释肥用量对曼青冈幼苗叶片氮磷钾含量的影响 曼青冈幼苗叶片氮磷钾含量总体趋势是随着施肥量的增加而增加(图3)。叶片氮含量随着施肥量增加一直递增,而叶片磷和钾的含量在施肥量从1 g 增加到3 g 时,变化不是特别明显,施肥量大于3 g 以后磷钾含量则大幅度上升。特别是磷含量的变化相对较大,1 g 时只有0.084%,而施肥量7 g 时,叶片磷的含量达到了0.153%,几乎增加了1 倍。
第一,找到行动者群体,确定行动者的范围及他们之间的联系。例如我们研究浙江的某一乡村规约,就不仅仅是规约条文的细则,虽然它很重要,但更重要的是它既是实践的产物,也是进一步行动的依据,它的制定不是少数人闭门杜撰出来的,而一定是不同行动者经过讨论协商所达成的契约性共识。这一规约有执行主体,也有惩罚对象,还有监督者、旁观者、评价者和破坏者,围绕“村规民约”的制定过程、矛盾争议甚至消亡废止,我们就能看到行动者群体及其内部联系。
由于容器苗根系的生长空间有限,随着苗木在生长过程中不断从基质中吸收营养物质,营养元素大量消耗。不同树种容器育苗的施肥种类、最佳施肥量及施肥时期等都有不少研究,合理的施肥比例是培育壮苗的关键技术之一[17]。施用控释肥则是苗木容器育苗新的趋势,控释肥有利于控制养分淋失,提高肥料利用率[18]。本研究结果表明1 g 控释肥显然对种植于1 加仑盆的曼青冈1 年生苗是不足的,而5 ~7 g 虽对植株生长未造成负面影响,但浪费了肥料。另外,肥料用量大,也造成基质pH 降低较多,也需要注意。定期测定基质EC 值是监测控释肥养分释放和基质养分状况的有效措施[19],本文利用淋滤法检测基质EC 值、pH 值的方法有效易行。
这张不同寻常的地图是由萨普手绘的,数据由希森收集。(萨普作为一名女性,当时不允许她登上研究轮船。)地图显示,一条庞大的水下山脉呈南北向延伸,像一道巨大的接缝位于海洋的中部,这条山脉被称为大西洋中脊。萨普发现,这条山脉的中间有一道又深又阔的裂缝,裂缝的两边都是高高的山峰。她把这个作为证据来说明海洋地壳是运动的。她是正确的,这一点也支持了魏格纳被边缘化的大陆漂移理论。然而,萨普的同事希森赞成地球膨胀论,遗憾地将她的理论当作是“女孩讲的空话”。
本文研究结果为曼青冈容器育苗和人工栽培提供了有价值的技术数据,但是,对于基质配比对曼青冈根系生长的影响,以及移栽于土壤中成活率的影响有待进一步研究。曼青冈对养分的吸收、再分配特性,肥料的最佳氮磷钾比例等方面研究也有待深入。这些研究的全面开展将有利于阐明曼青冈的人工繁育和栽培技术要求,促进曼青冈在造林和园林绿化上的推广应用。
致谢:感谢上海市大学生科技创新项目小组成员谭海博、吴子贤、刘园、曾杰、李波等本科生参与栽培管理与田间测定工作,实验室高级实验师沈娟老师和实验师周纯亮老师协助氮磷钾分析测定工作。
[1]黄成就,张永田,徐永椿,等.壳斗科[M]. //陈焕镛和黄成就.中国植物志(第22 卷).北京:科学出版社,1998:297 -298.
[2]端木炘.我国青冈属资源的综合利用[J].北京林业大学学报,1995,17(2):109 -110.
[3]陈德叶.青冈人工栽培技术研究[J].林业勘察设计,2007(2):103 -105.
[4]汤景明,翟明普,崔鸿侠.壳斗科三树种幼苗对不同光环境的形态响应与适应[J].林业科学,2008,44(9):42 -47.
[5]张纪卯.青冈属3 个树种的种苗形态特征研究及引种栽培效果[J].武夷科学,2007,26(23):88 -93.
[6]刘金顺,盖新敏,郑松昭,等.突脉青冈栽培生物学的初步研究[J].福建林学院学报,1994,14(2):163 -169.
[7]蒋坚锋.展望壳斗科植物在上海城市绿化中的应用[J].上海城市管理职业技术学院学报,2004(3):56 -57.
[8]李燕.山西省壳斗科植物资源及园林应用策略[J].山西农业科学,2009,37(11):30 -32.
[9]罗坤水,杨春霞,林小凡,等.壳斗科树种育苗技术研究[J].江西林业科技,2008,35(6):6 -9.
[10]Standards Australia.Australian standards-Potting mixes[M].Homebush:Standards Association of Australia,2003,1 -39.
[11]Cavins T J,Whipker B E,Fonteno W C,et al.Monitoring and managing pH and EC using the PourThru extraction method[J].North Carolina State Univ Coop Ext Serv Bul 2000,590:1 -17.
[12]鲍士旦.土壤农化分析.3 版[M].北京:中国农业出版社,2000:242 -274.
[13]武术杰,杨霞.容器育苗问题综述[J].长春大学学报,2009,19(12):27 -29.
[14]戚连忠,汪传佳.林木容器育苗研究综述[J].林业科技开发,2004,18(4):10 -13.
[15]金国庆,周志春,胡红宝,等.3 种乡土阔叶树种容器育苗技术研究[J].林业科学研究,2005,18(4):387 -392.
[16]李谦盛,郭世荣,李式军.利用工农业有机废弃物生产优质无土栽培基质[J].自然资源学报,2002,17(4):515-519.
[17]乌丽雅斯,刘勇,李瑞生,等.容器育苗质量调控技术研究评述[J].世界林业研究,2004,17(2):9 -13.
[18]Kloostera W S,Cregga B M,Fernandeza R T,et al.Growth and physiology of deciduous shade trees in response to controlledrelease fertilizer[J].Scientia Horticulturae,2012,135:71 -79.
[19]陈甜甜,夏宜平.容器育苗中基质、养分及添加剂研究进展[J].陕西林业科技,2007,34(1):20 -25.