播种时期对蒙古栎不同类型苗木出苗和生长的影响

张 鹏，张 宇，何梦雅，徐 非

(东北林业大学 林学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

播种时期对蒙古栎不同类型苗木出苗和生长的影响

张 鹏，张 宇，何梦雅，徐 非

(东北林业大学 林学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

以蒙古栎种子为材料，研究播种时期对蒙古栎不同类型苗木出苗和生长的影响，结果表明：蒙古栎在秋季不同时间播种的出苗率均在60％以上，但以早期(9月下旬)播种的出苗率最高(大于80％)，早期播种的苗木在苗高、地径、侧根数、根体积和根生物量等指标上都明显要高于其它播种时期，蒙古栎在秋播裸根育苗时应适时早播；秋季播种的容器苗在所有观测的形态指标上均好于春季播种的容器苗，秋季容器育苗质量更高。

蒙古栎；种子；苗木类型；播种时期；苗木质量

蒙古栎Quercus mongolica为壳斗科栎属落叶乔木，喜光，耐寒，能抗-50℃低温，喜凉爽气候；耐干旱，耐瘠薄，喜欢温凉气候和中性至酸性土壤，通常生于向阳干燥山坡[1]。蒙古栎在黑龙江省的分布主要集中于大小兴安岭、张广才岭和三江平原，几乎遍及黑龙江省的山地，是次生林中非常重要的建群种，是中国东北天然次生林主要组成树种[2]。目前，在东北大兴安岭林区尤其是干旱阳坡地带，森林遭受破坏后退化为灌草丛甚至草丛，如果不采取人工更新方式，森林无法自我恢复。大兴安岭林区这种干旱阳坡土壤极为贫瘠，土壤含水量极低，加之冬季严寒，很多树种难以在此存活生长。要想获得人工更新造林的成功，就必须选择极具耐寒、耐干旱、耐瘠薄特性的树种。鉴于蒙古栎具有适应性极强、耐干旱且耐瘠薄的特性，又是本地区的乡土树种，因此可将其作为大兴安岭山地草原化退化生态系统人工恢复的理想乔木树种之一。播种育苗是目前生产上培育蒙古栎造林苗木的主要方式，裸根苗的培育主要以秋季播种育苗为主[3-6]，但关于秋季播种时期对蒙古栎出苗和苗木生长的影响缺乏研究。容器苗由于造林时带有完整的根坨，在提高造林成活率上具有极大的优势，但关于播种时期对蒙古栎容器苗生长的影响也未见报道。本研究以蒙古栎种子为材料，研究播种时期对蒙古栎裸根苗出苗以及对裸根苗和容器苗苗木生长的影响，旨在为培育高质量的蒙古栎造林苗木提供参考依据。

1 试验地概况

试验地位于黑龙江省尚志市东北林业大学帽儿山实验林场苗圃。林场所在区域属于长白山系张广才岭西坡，为松花江流域。其地理坐标为东经127°30′～127°34′，北纬 45°20′～45°25′；属于低山丘陵，平均海拔300m，区域性气候为大陆季风气候。平均气温2.8℃，极端最高气温38.0℃(7月)，极端最低气温-37.3℃(1月)，年平均相对湿度70％，年平均降水量723.8mm，降雨集中在6～8月，年蒸发量1 093.9mm，年日照时数2 471.3h，无霜期120～140d。

2 材料与方法

2.1 研究材料

试验所用蒙古栎种子于2012年9月中旬采自东北林业大学帽儿山实验林场境内，种子采收后首先使用50℃的热水(种子与水的体积之比为1∶3)浸泡15min，进行杀虫处理，再用0.5％的高锰酸钾溶液消毒1h，经清水冲洗之后在阴凉处干燥至种子相对含水量35％左右，种子装入丝袋放入苗木窖中(5±3℃)贮藏备用。

2.2 研究方法

种子经过杀虫杀菌处理后，于2012年9月24日(T1)、10月4日(T2)、10月14日(T3)、10月24(T4)日和11月4日(T5)5个时期分别进行大田直播培育裸根苗。每个时期将250粒种子直接播种于1m2苗床上，共播种5行(即5次重复)，每行播种50粒种子。2013年的5月中旬开始出苗至6月下旬出苗结束期间，每周(共5周)观察并记录不同播种时间处理的出苗情况。

播种时期与苗木类型的组合共有7种(即7个处理)。裸根苗均为秋季播种，共分5个播种时期(2012年9月24日、10月4日、10月14日、10月24日和11月4日)，5个播种时期的裸根苗对应的处理分别为B1、B2、B3、B4和B5。容器苗分为秋季(2012年9月 25日)和春季(2013年4月21日)2个播种时期，2个播种时期的容器苗对应的处理分别为C1和C2。所选容器为无纺布袋，直径为8cm，高为10cm，育苗基质由60％的苗圃土、30％的草炭和10％的沙子组成，每容器中播种1～2粒种子。2013年9月26日对上述裸根苗和容器苗进行生长调查，每种(共7种)处理调查100株苗木的苗高和地径，再随机选取15株苗木(即15次重复)，分别测定每株苗木的主根长、侧根数(直径大于1mm的一级侧根数)、根体积、地上部分生物量(包括茎和叶)和根生物量。根体积利用排水法测定；生物量利用干燥箱(60℃条件下)烘干至恒质量后测定。

3 结果与分析

3.1 秋季播种时间对蒙古栎裸根苗出苗的影响

秋季不同时间播种的蒙古栎，春季出苗阶段要经历5周左右(从5月中旬开始出苗至6月下旬结束)的时间。方差分析结果(见表1)显示，在出苗阶段前期和后期各处理的出苗表现不同，在开始出苗的前3周内，秋季不同时间播种的出苗率差异不显著(P＞0.05)，均以相对早的播种时间T1(9月24日)出苗率最高(75.2％)，分别比T2、T3、T4和T5出苗率高出33.3％、30.6％、33.3％和36.2％，且随着秋季播种时间的推迟出苗率呈现降低的趋势(T2除外)；在出苗阶段的后期(第4～5周)，不同播种时间的出苗率分别达到差异显著(P＜0.05)和极显著水平(P＜0.01)，整个出苗阶段仍以相对早的播种时间T1(9月24日)出苗率最高(82％)，显著高于其它播种时间的出苗率，分别比T2、T3、T4和T5出苗率高出35.8％、35.8％、18.5％和28.9％，其它各播种时间的出苗率差异不显著，出苗率均达到60％以上(见表1)。

表1 蒙古栎秋季不同时间播种的出苗情况†Table 1 Emergence rate of Mongolian oak seedlings sowed at different date in fall

3.2 播种时期对蒙古栎不同类型苗木苗高和地径生长的影响

对不同时期播种的蒙古栎裸根苗(B1～B5)和容器苗(C1～C2)苗高和地径生长的方差分析结果表明，不同处理苗木的苗高和地径生长差异均极显著(P＜0.01)。

不同处理苗木苗高的多重比较结果(见图1)显示，无论是秋季播种还是春季播种的容器苗，其苗高均显著高于不同时期播种的裸根苗，秋季与春季播种的容器苗苗高分别达到了17.2cm和16.4cm，两者差异不显著；不同时期播种的裸根苗以B3处理苗高最低(11.1cm)，显著低于其它时期播种的裸根苗，其它时期播种的裸根苗(B1、B2、B4、B5)苗高差异不显著，其苗高分别为13.8、13.4、13.5和13.0cm。

图1 蒙古栎不同处理苗木的苗高与地径Fig.1 Seedling height and diameter of Mongolian oak seedlings with different treatments

不同处理苗木地径的多重比较结果(见图1)显示，容器苗(C1、C2)和秋季相对较早时期播种的裸根苗(B1、B2)地径显著高于秋季相对较晚时期播种的裸根苗(B3、B4、B5)，秋季与春季播种的容器苗地径分别为4.27mm和4.24mm，秋季相对较早时期播种的裸根苗(B1、B2)地径分别为4.30mm和4.31mm，这4种处理苗木的地径差异不显著；秋季相对较晚时期播种的裸根苗(B3、B4、B5)地径分别为3.70、3.88和3.75mm，三者之间差异不显著。

3.3 播种时期对蒙古栎不同类型苗木根生长及生物量的影响

对不同时期播种的蒙古栎裸根苗(B1～B5)和容器苗(C1～C2)根生长指标和生物量的方差分析结果(见表2)表明，不同处理苗木的主根长差异极显著(P＜0.01)，根体积差异显著(P＜0.05)，侧根数、地上生物量和根生物量差异不显著(P＞0.05)。

不同处理苗木主根长的多重比较结果(见表2)显示，秋季播种的容器苗(C1)主根长与春季播种的容器苗(C2)差异不显著，与秋季相对较晚时期播种的裸根苗(B3、B4、B5)差异也不显著，但显著高于秋季相对较早播种的裸根苗(B1、B2)；春季播种的容器苗(C2)主根长与秋季相对较早播种的裸根苗(B1、B2)差异不显著。秋季播种的容器苗(C1)主根长比春季播种的容器苗(C2)长出23.4％，比秋季相对较早时期播种的裸根苗(B1、B2)分别长出13.5％和13.0％。

不同处理苗木根体积的多重比较结果(见表2)显示，秋季相对较早时期播种的裸根苗(B1)与裸根苗B2、B3、B4在根体积上差异不显著，但显著高于裸根苗B5的根体积，也显著高于秋季播种的容器苗(C1)和春季播种的容器苗(C2)的根体积，分别比C1和C2根体积高出60.7％和91.5％。

从表2可见，各处理苗木的侧根数差异不显著，容器苗以秋季播种的C1侧根数最多(18.8条)，比春季播种的容器苗C2高出43.5％；裸根苗中以秋季较早时期播种的B1侧根数最多，达到17.1条。各处理苗木的地上生物量和根生物量差异不显著，秋季播种的容器苗C1地上生物量和根生物量均高于春季播种的容器苗C2；裸根苗中秋季较早时期播种的B1虽然地上生物量不是最高，但其根生物量是最高的，比容器苗C1的根生物量还要高出27.4％。

4 结论与讨论

蒙古栎种子属于异储型种子，不容易贮藏，因此秋季播种育苗在生产中非常普遍。蒙古栎种子一般于9月上旬至中旬成熟，采种后从9月下旬至11月上旬土壤结冻前都可以进行播种。以往关于蒙古栎秋播育苗的报道有9月中下旬播种的[3-4]，有9月末至10月初播种的[5]，也有10月上旬至11月上旬播种的[6]，但秋季早播和晚播是否对蒙古栎出苗和苗木生长有影响？哪个时期播种会取得较好的育苗效果？对这些问题并没有相关研究报道。本文研究结果表明蒙古栎在秋季不同时间播种的出苗率均在60％以上，但以早期(9月下旬)播种的出苗率最高(大于80％)，有利于提高单位面积的苗木产量。从苗木的形态指标来看，早期(9月下旬)播种的苗木除主根长略低于其它处理外，在苗高、地径、侧根数、根体积和根生物量等指标上都明显要高于其它播种时期。当苗木被移栽到造林地后，理想的形态指标有利于提高苗木的成活率[7]。苗高是苗木光合和蒸腾作用以及潜在高生长的综合反映[8-9]，地径则更能反映苗木的质量，侧根数量与苗木的造林表现呈正相关[10-15]，根体积与苗木移栽造林后的存活率存在正相关的关系[16-17]。综合本文的研究结果来看，秋季早期播种的苗木无论从产量还是从质量上都优于其它播种时期，因此，蒙古栎在秋播育苗时应适时早播。

表2 蒙古栎不同处理苗木的根生长与生物量†Table 2 Root growth and biomass of Mongolian oak seedlings with different treatments

容器苗由于造林时带有完整的根坨，在提高造林成活率上具有极大的优势，因此是进行困难立地人工恢复的首选造林材料。关于蒙古栎容器育苗的研究几乎是空白，关于播种时期对蒙古栎容器苗生长的影响更未见报道。本文研究结果表明秋季播种的容器苗在苗高、地径、主根长、侧根数、根体积、地上生物量、根生物量等形态指标上均好于春季播种的容器苗，采用秋季容器育苗可以获得质量更高的苗木。

本研究中秋季播种的容器苗与裸根苗相比在苗高、主根长、侧根数上优势明显，地径和地上生物量差异不大，但根体积和根生物量却不如裸根苗。造成这种结果的原因应该与选择的容器有关，由于容器体积较小，导致根系的生长在一定程度上受到限制。

[1] 周以良.黑龙江省树木志[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1986.

[2] 许中旗,王义弘.蒙古栎研究进展[J].河北农业大学,2002,17(4):365-370.

[3] 张文财,孙治国,张天军,等.蒙古栎秋播种育苗技术的研究[J].吉林林业科技,2000,29(4):21-23.

[4] 张 泉.蒙古栎秋播种育苗技术的研究[J].林业勘查设计,2005,(2):34-35.

[5] 李德民.辽西地区蒙古栎人工直播造林技术[J].防护林科技,2008,(5):58-62.

[6] 赵满妞,高 娃,郭雨民,等.蒙古栎播种育苗技术[J].内蒙古林业科技,2001,S1:115.

[7] Grossnickle S C.Why seedlings survive:influence of plant attributes[J].New Forests,2012,43:711-738.

[8] Cleary B D,Greaves R D,Owsten PW.Seedlings[C]//Cleary B D,Greaves R D,Hermann R K.Regenerating Oregon’s forests:a guide for the regeneration forester.Oregon State University Extension Service,Corvallis,OR,1978:63-97.

[9] Mexal J G,Landis T D.Target seedling concepts:height and diameter[C]//Rose R,Campbell S J,Landis T D.Target seedling symposium:proceedings of the western forest nursery associations.USDA Forest Service Gen.Tech.Rep.RM-200,1990:17-36.

[10] Kormanik P P.Lateral root morphology as an expression of sweet gum seedling quality[J].Forest Science,1986,32:595-604.

[11] Thompson J R,Schultz R C.Root system morphology of Quercus rubra L.planting stock and 3-year fi eld performance in Iowa[J].New Forest ,1995,9:225-236.

[12] Dey D C,ParkerW C.Morphological indicators of stock quality and fi eld performance of red oak(Quercus rubra L.)seedlings underplanted ina central Ontario shelter wood[J].New Forest,1997,14:145-156.

[13] Ponder FJr.Survival and growth of planted hardwoods in harvested openings with first-order lateral root differences,root dipping,and tree shelters[J].Northern Journal Of Applied Forestry,2000,17:45-50.

[14] Ward J S,Gent M P N,Stephens G R.Effects of planting stock quality and browse protection-type on height growth of northern red oak and eastern white pine[J].Forest Ecology Management,2000,127:205-216.

[15] Noland T L,Mohammed G H,Wagner R G.Morphological characteristics associated with tolerance to competition from herbaceous vegetation for seedlings of jack pine,black spruce,and white pine[J].New Forest ,2001,21:199-215.

[16] Rose R,Haase D L,Kroiher F,et al.Root volume and growth of ponderosa pine and Douglas-fir seedlings:a summary of eight growing seasons[J].Western Journal of Applied Forestry,1997,12:69-73.

[17] Jacobs D F,Davis A D,Wilson B C,et al.Short-day treatment alters Douglas-fir seedling dehardening and transplant root proliferation at varying rhizosphere temperatures[J].Canadian Journal of Forest Research,2008,38:1526-1535.

Effects of sowing date on seedling emergence and growth performance of different seedling types of Quercus mongolica

ZHANG Peng,ZHANG Yu,HE Meng-ya,XU Fei
(School of Forestry,Northeast Forestry University,Harbin 150040,Heilongjiang,China)

Quercus mongolica seeds were selected as the research materials to investigate the effects of sowing date on seedling emergence and growth performance of different seedling types of Mongolian oak.The results show that the emergence rates of bare root seedlings sowed at different dates in the autumn were all above 60％,but the seedlings sowed in earlier stage(late September)had the highest emergence rate(more than 80％)and hada better growth performance in aspects of seedling height,root collar diameter,lateral root number,root volume and root biomass than the seedlings sowed in other later dates in the autumn; Sowing the seeds as early as possible is the best way for growing Mongolian oak bare root seedlings in fall-sowing style; The autumn-sowed container seedlings hada better growth performance at all measured parameters than the container seedlings sowed in spring; The autumn-sowed container seedlings hada higher quality than that of the spring-sowed.

Quercus mongolica; seeds; seedling type; sowing date; seedling growth performance

S723.1+31

A

1673-923X(2015)01-0014-04

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.01.003

2013-11-10

国家科技计划项目课题“山地草原化退化生态系统恢复与重建技术研究与示范”(2011BAD08B02-02)

张 鹏，副教授，博士；E-mail：zhangpeng@nefu.edu.cn

张 鹏,张 宇,何梦雅,等.播种时期对蒙古栎不同类型苗木出苗和生长的影响[J].中南林业科技大学学报,2015,35(1):14-17,33.

[本文编校：谢荣秀]