●陶祥云 张鹏 姜立佳 王众 孙闯(延边林业科学研究院 吉林 延吉 133000)
国内红松结实最新研究进展
●陶祥云 张鹏※姜立佳 王众 孙闯(延边林业科学研究院 吉林 延吉 133000)
红松(KoreanPine)是东北林区优良的果材兼用树种,也是阔叶红松林的优势种和建群种。在资源“双危”和林业改革的大背景下,近些年有关如何促进红松结实方面的研究较多,通过梳理近些年国内相关文献资料,形成最新的红松结实技术框架,为相关领域提供技术参考。
从立地条件看,红松高产结实适宜区域应为海拔900m以下,土壤类型为典型暗棕壤、灰化暗棕壤区域,土壤厚度为20cm以上。刘清田利用数量化模型对不同坡位红松结实量分析表明:下坡位>中坡位>上坡位;姜辉通过调查发现,随海拔升高,球果平均重及种仁千粒重都呈下降趋势,种皮厚度随海拔的升高而加厚。就坡向而言,一般认为,阴坡更有利于碳素的积累,红松生长更快,但阳坡更有利于结实。就坡度而言,周泽民通过对不同坡度红松生长量调查发现,红松适宜生长坡度为5°~15°。
郁闭度和林分密度与红松结实有显著相关性,吕兰旭对32~40年生天然红松林进行疏伐,4年后可以提高结实株率21.7%,产量提高32.8%。杨凯认为进入结实期的红松,应调整郁闭度在0.6~0.8之间,调查发现疏伐后的林分能提高结实100%~155%。林分密度和郁闭度过大,增大了林内竞争压力,不利于红松生长和结实。但林分密度和郁闭度过低不利于红松早期的生长和授粉,还会过早产生杈干,同样不利于促进结实。孙一荣对不同光照强度下几个林龄红松幼苗的日光合效率和有机物积累进行测定,研究表明,随树龄增大,红松的需光性增加,3年生和5年生红松在全光30%~60%的条件下生长较好,7年生红松则是在全光下生长最好。由此可见,红松不同生长时期对光照的需求量不同,提倡按照林龄和实际郁闭度情况逐步疏伐。考虑到红松种间竞争因素,吴丽红、于立忠等认为林龄小于20年的红松林应保留1 200株/公顷,21~30年的应保留700~800 株/公顷,31~60 年的应保留 600株/公顷,41~60年的应保留500株/公顷,61年以上的成熟林应保留400株/公顷。另外,人工红松林早期可以考虑混种(白桦、蒙古栎、刺槐等),一般认为适当混交有利于营造适于红松幼苗生长的环境,还有助于防病抗病。于立忠还对辽宁东部山区人工营造的白桦—红松和色赤杨—红松混交林,应用解析木法分析红松与阔叶树的直径、树高生长动态、径级分布及种间关系动态变化的研究。结果表明,人工阔叶红松混交林在8年内种间关系较为协调,同时能充分发挥阔叶树种的辅佐功能,有利于红松生长;8~12年,种间关系处于初步竞争阶段,12年生后,种间关系才会进入竞争盛期。孙晓明发现,红松—刺槐混交能提高土壤肥力,并改善了土壤理化结构,促进红松蓄积增加12%(比纯林)。
另外,红松栽植密度不易过低,密度过低不但影响公顷产量,也会因为林内飞散花粉密度过低,花期雌花授粉不充分,造成败育,这是红松坐果率低和松塔空瘪率高的重要原因之一。人工林若密度偏低,可以在上风向配置一定密度的授粉树,也可以在红松建园时,按照1:4的比例,间种“雄树”以保证授粉率。
嫁接是促进红松提前结实和增加结实量的有力措施之一。嫁接能促进红松提前7~8年结实,产量提高1.3~5倍,全光条件下嫁接3年结实株率达23.5%。嫁接接穗应选择25年生以上、优良性状树中上部1年生枝条,长为10~20cm。张利民认为优良接穗株的选择应在丰年进行,能很好反映出结实特征。也可以结合杨昆鹏等人的调查结果,参考胸径、树高、侧枝长,作为选优、选穗的指标。选择砧木的红松应为10年以上、1~2m为宜,苗圃嫁接要选择4~6年生的优良红松苗。对于生长条件较为苛刻、不适合红松生长的地区,可以用樟子松作砧木,利用其优良的抗逆性提高植株适应力,甚至在章古台沙地也能正常开花结果。在辽西半干旱地区和鄂尔多斯地区,利用油松嫁接红松也有显著效果。嫁接常采用劈接法和髓心形成层贴接法。劈接法嫁接成活率为62%~64%,比髓心形成层贴接法高23%~26%。嫁接和嫁接后的管理技术,可以参考相关标准(GB/T 7714)或相关文献资料。
研究表明,激素处理能促进花芽分化,促进提前结实和增加结实量。满冰心每年5月和7月上旬对S2-2红松苗进行全株喷施赤霉素(2 104mg/kg),发现红松可以在喷施后的第4年进入初果期。孙文生试验结果显示GAs+ABA、ZT+ABA浓度为34mg/kg、63mg/kg时,能有效提高松籽产量165%。孙文生还对18~20年生红松采用顶部割伤封入粉末法进行处理,发现适宜的赤霉素GA3+GA4/7施用剂量,对红松无性系母树增加雌、雄花花芽分化数量有显著作用,同时增加了开雌球花、雄球花的植株和雌、雄球花同生植株。郭景瑞同样采用顶部割伤封入粉末的方式,应用 3种赤霉素(GA3、GA4、GA7),对牡丹江青梅林场25年生红松人工幼龄林进行处理,结果表明:(a)GA3能显著促进红松雌、雄球花数量,并且在0~50mg/kg的浓度范围,随着浓度的增加,雌、雄球花数量显著增加;(b)GA4能显著促进红松雌球花数量,但对红松雄球花数量无明显影响;(c)GA7能显著促进红松雌球花数量,但未能对红松雄球花数量产生明显影响;(d)GA3雌、雄球花数量均显著高于GA4、GA7处理的雌、雄球花数量。胡英注射GA4/7(240mg/kg)可以显著增加冠顶枝侧芽,比对照增加33.33%,注射GA3(120mg/kg)可以大幅提高球果数量,涨幅可达261.52%,而注射GA3(30mg/kg)对照球果数量差异性不明显。
研究表明,土壤肥沃程度与红松结实密切相关。李树国研究发现,人工施肥效果以施氮肥最为明显,磷肥次之,施钾肥效果不明显,混施最佳组合为氮肥0.6千克/株、磷肥0.3千克/株。孙文生经过试验认为,氮、磷、钾的配比为2:2:1,施肥量为0.65千克/株为最佳,能提高产量46%。
另外,及时松土是提高土壤肥力的一项有益措施,杨凯研究表明,距根部50cm外进行松土,深度在10cm以内,长期可使胸径增加104%,球果重增加193%,千粒重增加4.6%,出种率增加5.1%。
有资料表明,天然林红松早期杈干有利于提高材积和增加结实。天然红松林中结实株,分叉率比不结实红松高100.6%。无性系种子园截干后能增长3~4倍。红松人工林截去上部3层轮枝效果明显,结实量能提高67%~75%,提高结实率34%。吴丽红研究表明,当红松株高1.5~3m时,摘除顶芽,保留2~3个主枝,3年后再修剪一次,修建2~3次,形成3个主枝的树能使雌花数增加165%,种子产量提高52%;形成5个主枝的能使雌花数增加208%,产量提高91%。李树国对25年生红松进行2轮处(从上部数)截干,并保留第3轮处3枝健壮侧枝,或绕母树1.5m处切根(100%切根),均能明显提高雌花球数量。王玉光认为,截干的同时还应该结合去除病、死和地面1~2轮枝进行修剪。
虽然近些年大量试验表明,截干有利于增加结实,但有学者认为红松过早截干并不利于结实。张海涛认为截干对结实具有双重作用,过早截干在生理上是一种异常表现,可能有碍于干型塑造和结实,并确定35~40年林龄是截干的适应时期。目前关于截干林龄选择和方式,尤其是人工红松林,并没有一个统一的明确结论,还需要进一步从实践中验证。
不科学的采摘方式是影响红松结实的原因之一。延边地区红松一般9月15日左右成熟,各地由于地形和气候差异,成熟期有所不同,应根据历年不同时间采摘的抽样数据确定收获时间。有资料表明,过早采摘松籽空瘪率高、种子质量差。与成熟松塔相比,未成熟松塔着生点较牢固,强行采摘容易造成撅头,影响未来几年的产量。过晚采摘,松籽千粒重有所下降,影响经营收益,也会留给松鼠等动物更多取食时间,造成过多损失。
及时防病、治病是保证红松正常生长和结实的重要措施之一。近些年相关研究资料较多,但都大同小异,目前以红松为寄主的病虫害有49种,其中病害5种,虫害44种。但最常见的有10种:红松立枯病、红松疱锈病、红松烂皮病、红松落针病、红松球蚜、松大蚜、红松球果蝇、红松球果小蜂、松梢螟和松梢象甲。
8.1 病害
8.1.1 立枯病 红松立枯病多发于苗期,可喷施1:1:200波尔多液,喷施3~4次,每次间隔10~14天,喷施完10~30分钟内用清水冲洗。也可以用适量浓度的硫酸亚铁或高锰酸钾、代森锌可湿性粉剂喷雾防治。
8.1.2 红松疱锈病 红松疱锈病可用焦化蜡柴油乳剂涂抹树木患处,病害严重株必须妥善清除,初植保留一定的阔叶树种也有助于预防该病。
8.1.3 红松烂皮病 红松烂皮病可用波美2°石硫合剂与50%的蒽油乳膏,配成1:5的乳液进行喷干和刷涂。
8.1.4 红松落针病 红松落针病可用代森铵500倍液进行喷雾防治。
8.2 虫害
红松球果蝇、红松球果小蜂、松梢螟、松梢象甲可以利用粘虫胶,通过林内挂膜和树体涂抹诱捕,有节省成本、无污染、长期有效、效果好等特点。
8.2.1 松梢螟和松梢象甲也可以用 80%的敌敌畏与柴油按1:5混合成乳液,用烟雾机加热释放油烟熏杀,用药时间分别为8月上旬和下旬。
8.2.2 球蚜和松大蚜可用 40%的乐果乳油1 000~1 500倍液,于5月中下旬喷雾防治。
最新研究表明,对于高大树木,可以采用打钻法,注入40%的氧化乐果5~10倍液,然后泥封可防治大部分常见虫害,防治效果达86%以上。
另外,红松由于营养元素的缺乏,本身除罹患缺素症外,还容易感染其他病害,秋季可见外围针叶火烧状干枯,这在延边地区十分常见。应于每年5月、8月喷施2次果树营养液或加配适量磷酸二氢钾液,增强植株免疫力,在治疗缺素症的同时,也能达到辅助治病的效果。作者2016年曾对安图县15公顷濒死红松进行该项试验(幼龄人工林),并于雨季在红松根部加灌适量广谱杀菌剂溶液,效果十分显著。
9.1 从技术成果看,除几项有关红松不同发育阶段激素和酶变化的研究外,有关红松结实生理方面的研究比较缺乏,人工促进结实难以获得突破性进展。有关修剪、嫁接对结实的影响方面的研究较多,且多为重复性研究。另外,红松经营的一些基本问题如截干年龄、不同林龄的清林强度等,还没有获得科学的验证数据和普遍认可。
9.2 从经营主体看,红松果园多为个体经营,缺乏科学有效的管理方案。由于历史原因,现从事红松果林经营者多为承包户,经营中易出现选地不佳、清林全清或不清、疏伐不及时、营养元素缺乏、病虫害防控不及时等突出问题。
9.3 从品种看,人工林初建园时不注重对高产优质繁殖材料的选择,导致红松结实较晚和产量较少。有些红松种子园缺乏科学管理和母株的详细资料,不利于未来进一步优选品种的推广应用。
10.1 以栽培学、分子学、基因学为基础,弄清红松结实的生理学原理,结合现代生物新技术,探索人工促进结实的新方法。
10.2 制定科学有效的经营管理方案,参考“精细农业”模式,确定各地技术数据。
10.3 加大技术培训力度,使基本技术措施覆盖大部分经营区,做好病虫害的预防和防治工作。
10.4 注重对种子园的管护和建设,做好优良繁殖材料的保存和改良,积极开展二次选优工作,为未来营建更高产的种子园打好基础。
陶祥云,男,1984年生,汉族,硕士研究生,从事林业经济作物红松、食用菌、道地中药材、山野菜、优良苗木繁育等研究。
※通讯作者:张鹏,男,从事森林食品研究工作。