张赛 马迪 荆晓东 王桂清
摘要:近年聊城地区行道树国槐衰弱死亡较严重,对聊城市的园林绿化造成严重威胁。通过调查和全面分析,明确了国槐衰弱死亡的主要原因,并提出聊城市区行道树国槐衰弱死亡的救治措施,以减少行道树资源的浪费,提高城市绿化质量和环境质量。
关键词:园林绿化;国槐;树势衰弱;病虫害;救治措施
中图分类号:S687.1 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2016)04-0016-04
国槐(Sophora japonica Linn.)为蔷薇目、豆科、蝶形花亚科植物,是我国重要的树种之一。由于其高大、叶茂、树形挺拔,同时具有防风固沙作用,所以是城乡良好的遮荫树和行道树种。随着绿色通道、生态城市建设的加快推进,聊城境内营造定植了大量以国槐为主的行道树,使道路建设和绿化美化协调发展,道路景观得到明显改善。但近年来发现,国槐树势衰弱、腐烂死亡的数量和面积日渐增加,对当地生态景观造成严重影响。为此,对聊城市区的国槐健康情况等进行调查与分析,研究其衰弱死亡的原因,总结综合救治措施。
1 聊城地区国槐衰弱死亡情况及对园林绿化的影响
园林绿化对于城市建设具有相当重要的意义:防风固沙,涵养水源,保持水土;改善城市环境,美化城市环境,健全城市的生态平衡;给城市居民创造良好的自然环境,为人们提供良好的休息、锻炼、运动及娱乐的场所;美化城市市容,给城市增加色彩和生机。园林绿化与城市建设存在着密切相关的关系,城市建设离不开园林绿化,而园林绿化是可以为城市建设服务的,它是城市建设的“美容师”,也是城市建设的重要组成部分,属于城市建设基础设施范畴,也是城市环境设施之一。聊城市的发展和旅游城市美名的获得,均离不开园林绿化。
国槐的栽培品种有龙爪槐、紫花槐、五叶槐、金枝槐、金叶槐、金枝垂槐等,因其颜色鲜艳、枝叶茂密、造型独特等特点而广泛用于园林造景。国槐枝叶茂密、绿荫如盖、根深发达、耐干旱、耐盐碱、耐寒、易成活、耐贫瘠、防风固沙、能吸收二氧化硫和烟尘等污染性气体,具有绿化环境、保持水土等功能,是庭院常用的特色树种,适作庭荫树,在中国北方多用作行道树,也是聊城市主要的行道树种之一,并常常配植于公园、建筑四周、街坊住宅区及草坪上,夏秋可观花,也是优良的蜜源植物。同时,国槐具有很高的经济和药用价值,其高大的木材可以供建筑、制农具和家具使用,其花、种子、外果皮和枝条具有良好的药用价值。
调查发现,自2011年下半年开始,聊城市东昌路国槐出现生长衰弱现象(提早叶黄、掉落,枝干基部腐烂等),近年来衰弱现象逐渐加重,并出现死亡现象,不仅影响美观,而且丧失作为行道树的观赏和绿化效果。国槐衰弱趋势逐渐上升,不仅数量增加,而且面积加大。2016年3月,在聊城东昌府区调查国槐5 861棵,其中衰弱的有638棵,死亡的有210棵(东昌路、花园路较严重),衰弱死亡的国槐已占14.5%。若继续发展下去,将给聊城市的园林绿化造成严重威胁,极大降低聊城市的环境质量,影响聊城市的居住质量,破坏聊城市的旅游产业。
2 国槐衰弱死亡的原因分析
造成国槐衰弱死亡的因素较多,如异常天气、土壤板结、林木含水量、水肥管理、病虫害危害等,它们与国槐衰弱死亡的关系十分复杂。
2.1 国槐的生物学特性
国槐具有易衰老的特性。国槐属于速生树种,幼龄时生长较快,以后中速生长,寿命很长;但20 a后就开始衰老,老树易成空洞。目前,聊城市区主街道的行道国槐的树龄都较高,逐渐进入衰老和易发病阶段。
2.2 立地条件
土壤盐碱、粘重、干旱贫瘠、土层薄、富含砂石、无灌溉条件或过度积水时,国槐树木生长不良,树势衰弱,同时抗病性减弱,易引发林木病害。
2.2.1 不良生长环境 国槐作为行道树种植于交通道路两侧、建筑物之间等处,由于周围建筑物的遮掩,树体光照受阻,光合作用不畅,长势不良;个别植株种植在马路边缘石阶上,汽车尾气侵害严重,土壤透气性差,根系生长受阻;空气中漂浮的除草剂、氮气等浓度偏大,对大气造成污染,很大程度上影响了国槐的生长发育。
2.2.2 土壤板结 国槐为人行道上的行道树,由于人们的践踏,加上聊城地区土质较粘重,土壤密实、板结,透水性差,通气不良,导致树木的毛细根不能及时有效地吸收土壤中的有效水分,从而引起树体脱水、代谢紊乱、树势衰弱;或造成深层根系(特别是底部主根)缺氧腐烂死亡,树木出现枯梢枯枝,整株或部分叶片枯黄、早落,严重者整株枯死。
2.2.3 土壤积水 国槐不耐阴湿,在低洼积水处生长不良,树势衰弱。1) 根部积水。聊城地处中原腹地、山东省西部,夏季高温多雨,雨热同季,极易出现局部内涝。近年聊城市春末夏初连降大雨造成国槐受到水灾危害。雨后路面雨水积聚在路沿石内侧,通过路沿石缝隙进入树穴,土壤因板结透水性差,造成根部积水、根系腐烂;聊城地区地下排水系统老化不畅,国槐两侧路沿石之间没有留排水孔,雨后排水不畅也引起根系积水,根系长时间进行厌氧呼吸,造成烂根、树势衰弱。2) 国槐根茎部位土壤过湿。聊城市城区国槐树下全部栽植了小龙柏,小龙柏需经常浇水,表层土壤常处于湿润状态,加上密闭的小龙柏使国槐根茎部位通风不良、土壤透气性差,造成根茎部位树皮腐烂。
2.3 异常天气
近年来,极端天气事件[1]对生态环境的影响和危害受到越来越多的关注。异常气候条件打破了国槐良好生长的平衡点,干扰了树木生长的生理过程,不正常的新陈代谢导致其长势极弱[2]。春季干旱、夏季高温、夏秋多雨、晚秋气温骤降等气候异常,导致树木本身抗性降低,生长势衰弱,且利于病原菌繁衍[3]。
由于厄尔尼诺暖流,总体而言气温是在逐年升高,温差变化很大,致使国槐很难适应气候变化的环境。由于春季气温低,但升温速度快、时间短,温度很快达到国槐生长发育的需要,然而地温没升上来,根系不能很好地吸收土壤中的水分,造成树木自身生理干旱,树势衰弱,同时烂皮病等也随之发生[4]。
倒春寒是春季回暖过程中由于冷空气活动造成的气温持续低于同一时期气温平均值,并对农业生产等造成影响的气候现象[5]。根据林木四季生长发育特点,进入春季后,国槐解除了抵御低温的休眠机制,树液开始流动,若突遇倒春寒,其树皮冻裂产生伤口;同时倒春寒发生后,致使土壤温度回升缓慢,国槐根系活动变晚,不能及时有效地补充水分(树体在秋、冬季代谢所需和蒸腾等所失掉的水分),使树皮含水量降低[6]。冻伤和含水量降低均造成国槐生长不良、树势衰弱,并为腐烂病病菌侵入提供了有利条件,致使国槐罹病。
寒潮是冬季的一种灾害性天气。2016年初春寒潮,为超级寒潮,范围大、温度低、降温幅度大,对刚刚从冬眠中苏醒的国槐而言伤害较大,造成冻伤,影响生长,甚至导致死亡。
2.4 干旱缺水
聊城属半干旱大陆性气候,聊城春季干旱多风,春季干旱发生频繁,有“十年九春旱”之说。干旱以及由于根系吸水不利造成的生理干旱,导致树皮含水量低,林木生长不良,树势衰弱,抵御能力下降,同时诱发枝干病害发生[7-8]。
2.5 栽培管理不当
一是栽植过深。在雨水较多、土层较浅、土壤质地粘重、排水不良的地区,深栽容易造成树穴积水,引起根系窒息。二是施肥浇水不当。秋季盲目施肥、浇水,造成苗木木质化程度低,冬季易遭受冻害。三是修剪不当。为了保证作为行道树的国槐造型美观、不影响交通等,有时存在强度修剪现象,这样树体伤痕过大,导致树势衰弱,同时易被病原菌侵染而发病。
2.6 病虫害危害
国槐病虫害种类并不是很多,但一旦遭受某些病虫害,将会严重影响其生长,甚至导致死亡。
2.6.1 病害的危害 国槐叶部主要病害有白粉病(Uncinula sinensis)、瘤锈病(Uromyces truncicola)等,造成提前落叶,缩短了光合作用时间,影响树木的营养生长,使树势衰弱,诱发腐烂病(烂皮病)。腐烂病是引起国槐树势衰弱、甚至死亡的最主要因素之一。
腐烂病是危害园林绿化所用国槐等阔叶树的重要病害,属弱寄生菌引起的典型寄主主导性病害,其病原菌在自然界普遍存在,且潜伏期长,当寄主幼弱受伤、气候异常或因环境条件差而生长不良时,植株抗病性减弱,感病性急剧增加,病原菌侵染,迅速发病,轻者影响树木生长,重者造成树木死亡,有时会造成毁灭性的后果[9-10]。大多罹病树木即使当年没有死亡,以后也年年发病,致使树干局部木质部与韧皮部分离,长势衰弱,影响绿化、美化效果[11]。
国槐腐烂病发生在主干和枝干上,表现出枯梢和干腐两种类型,其中以干腐为主。枯梢型多发生在侧枝及顶梢上,病初患部皮层变色,病部枝梢失水枯死;干腐型多发生在成年的主干和大枝上,形成表面溃疡,患部初期出现暗褐色水渍状病斑,皮层腐烂变软,后失水下陷,有时龟裂。该病主要由两种病原菌引起:镰刀菌(Fusarium sp.)和小穴壳菌(Dothiorella gregaria)。本课题组从国槐腐烂病样上分离出5种镰刀菌,即木贼镰刀菌(F.equiseti)、多隔镰刀菌(F.decemcellulare Brick)、层出镰刀菌(F.proliferatum)、茄病镰刀菌(F.solani)和F.keratoplasticum strain。镰刀菌的分生孢子有2~5个分隔,无色,镰刀形,大小为36~46 μm×4.5~5.0 μm,老熟孢子的中部细胞常形成厚垣孢子。
镰刀菌引起的腐烂病,病斑多发生在剪口、伤口、皮孔处,如病斑未环割树干,则病部当年能愈合,以后无复发现象,个别病斑如当年愈合不好,则来年从老病斑处向四周蔓延;当病斑包围树干一周时,则病斑上部寄主组织枯死。小穴壳菌引起的腐烂病,病斑多发生在叶痕处,病部后期逐渐干枯下翘或开裂成溃疡状,但病斑周围很少产生愈合组织,故来年仍有复发现象。镰刀菌型腐烂病发生期比小穴壳菌型为早,3月初开始发病,3—4月病害发展严重,病斑发展较快,5—6月形成大量分生孢子,病斑停止扩展,周围出现愈合组织;病菌潜育期约为1个月,具有潜伏侵染现象,即在夏秋季侵染至次春发病[12]。
2.6.2 虫害的危害 虫害的发生严重影响了树木的营养积累,使国槐生长缓慢,树势衰弱,抗病力降低。国槐常见食叶害虫有槐蚜(Aphis robiniae)、朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)、槐尺蛾(Semiothisa cinerearia),叶片受损、枯黄脱离、诱发煤污病等,树木光合作用下降,妨碍顶端生长,花序不能开花,叶枯脱离,生长势衰弱,影响观瞻。钻蛀性害虫有锈色粒肩天牛(Apriona swainsoni)和国槐叶柄小蛾(Cydia trasas),蛀食叶柄、枝干,导致国槐树势衰弱,树叶发黄,枝条干枯(秃头枯梢),甚至整株死亡。
2.7 亮化工程
亮化工程(城市光彩工程)在美化城市环境、提高城市的整体形象方面发挥着重要作用。近年来聊城市城区的亮化灯光时间延长、范围加大、方式多样。为了让旅游景区和街道更迷人,亮化用彩灯大量集中上树,干扰了树木正常的生长发育,降低了其抗逆性。
3 国槐衰弱死亡的救治措施
针对国槐衰弱程度不同,应采取合理的抢救和复壮措施。
3.1 更换
对根茎部位树皮腐烂面积超过2/3的国槐,直接清除,更换新植株。注意应在适宜造林时期选用胸径值为10~12 cm或以上的相同品种的壮年树苗补植;尽量选用当地苗木,避免长途运输。
3.2 抢救
对根茎部位树皮腐烂面积在1/2~2/3之间的国槐,及时采取抢救措施。1) 清除树干基部周围小龙柏,留2.0 m见方的树穴。2) 逐株挖掘树根,切除烂根到新鲜处,伤口涂200 mg/kg生根剂,回填疏松肥沃种植土,每株添加草炭土2袋,加入2~4根通气管,然后浇足1 000倍50%多菌灵悬浮剂等进行消毒处理。3) 桥接。3—4月,在根基周围栽植1 a生国槐幼苗3~4棵,要求幼苗根系发达,生长旺盛,然后进行桥接,促进树体恢复。4) 树冠修剪。地上树冠进行适当修剪。清除枯枝,疏剪部分过密枝,回缩树冠顶部枝条及较长的主侧枝。减少枝叶面积,降低蒸腾失水,保持地上枝叶和地下根系平衡。
3.3 复壮
对根基树皮腐烂面积小于1/2的国槐进行复壮。1) 清除树干周围小龙柏,留1.5 m见方的树穴。2) 深翻树穴土壤,疏松根部土壤,促进根系恢复生长。分2 a两次进行,每次在离树木根茎6倍远处的相对面(东西或南北),挖宽50~60 cm、深60~70 cm的沟,将腐烂根系切除、好根保留,然后回填疏松肥沃土壤,每株每次添加草炭土2袋,每侧沟内放置1根通气管,路面路沿石一侧放2根,浇足1 000倍50%多菌灵悬浮剂等进行消毒处理。3) 树冠轻剪,清除枯枝,疏剪过密枝,回缩过长主侧枝,控制高度,修剪总量不超过树冠的1/5。
3.4 病虫害防治
3.4.1 加强抚育管理 尽量避免雨季修枝,合理整枝并不留残桩,对伤口进行保护;及时清除衰弱枝条及病死树全株;加强肥水管理,氮肥施用不宜过晚;秋末或春初在树干距离地面2 m 以下涂白、绑草把或在树干基部培土,以防冻害和日灼,可有效预防病虫发生。
3.4.2 药剂防治 对腐烂病最好采用刮治法,抓住病害发病关键时间,特别是春秋两季,做到早发现、早刮治,按“刮早、刮小、刮了”的原则,彻底刮除病斑。刮除后涂上3.315%甲硫·萘乙酸涂抹剂、6.5%菌毒清水剂、2.12%腐殖酸·铜水剂、3%甲基硫菌灵糊剂、45%丙环唑微乳剂等化学药剂[13],7~10 d涂抹1次,连续涂抹2~3次,防止复发。涂药后,再涂50~100 mg/L 赤霉素、青霉素或产黄青霉菌代谢物[14]处理刮皮后的新鲜组织,可有效增强树体抵抗腐烂病的能力,并利于伤口的愈合。
国槐开花后是腐烂病菌传播侵染的主要时期,此时结合其他病虫害的防治,喷施以上化学药剂,或喷施4%农抗120水剂、10%多抗霉素可湿性粉剂,以及拮抗菌液,如拮抗真菌链格孢属(Alternaria)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、螺旋毛科(Chaetomium spirale)、深绿木霉(Trichoderma atroviride)等和拮抗细菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、微嗜酸寡氧单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)等,能够有效抑制腐烂病菌生长,对腐烂病具有明显的防治效果[15],注意交替用药。
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