毕慧慧,王兆成,傅松玲,张运斌,李 静
(1.安徽农业大学 林学与园林学院,安徽 合肥 230036;2.黄山市林业科学研究所,安徽 黄山 245000)
薄壳山核桃Carya illinoensisK.Koch 又名长山核桃、美国山核桃,为胡桃科Julandaceae 山核桃属CaryaNutt 的一种落叶乔木[1],原产于美国南部,是集食用坚果、木本油料、园林绿化、优质木材为一体的生态经济型树种。薄壳山核桃花单性,雌雄同株异熟;雄性柔荑花序三出一束下垂,着生于去年生枝叶腋处或当年生枝的基部;雌花2~10 朵呈穗状生于当年新梢顶端。花期为4月底至5月初,果熟期为10月中旬至11月上旬[2]。薄壳山核桃坚果呈长形,壳薄仁厚,其果仁内含有VB1、VB2、VA、VE等多种维生素和锌、锰、铜等多种微量元素;油脂不饱和脂肪酸含量高,以十八碳酸为主的不饱和脂肪酸占91%~93%,且油脂中不含胆固醇[3]。薄壳山核桃种子萌发受多种因素的影响,温度作为主要因素之一对调控薄壳山核桃的萌发起着重要作用[4-6]。移植可以增加薄壳山核桃地上和地下的营养面积,改变通风透光条件,并且在移植过程中切去部分主根、侧根,使得根系减少,促进移植后须根发展。因移植对根系有损伤,根系吸水能力下降,对移植后薄壳山核桃成活率有影响[7-8]。拉枝作为常见的果树修剪整形措施对提高果树产量有促进作用[9]。目前,安徽省薄壳山核桃栽植面积为2 万hm2,苗木市场供不应求。因而,种植薄壳山核桃对带动当地经济发展,提高农户收入有积极作用。2015年,安徽省政府出台《关于加快木本油料产业发展的实施意见》,对薄壳山核桃加大了种植补贴力度,种植面积逐年攀升。文中以不同品种和树龄的薄壳山核桃为材料,研究播种时间与生长量,移植套袋处理与成活率,拉枝角度与结果短枝数的关系,旨在为薄壳山核桃播种育苗和高效栽植提供参考,以此来提高造林效率,减少成本。
在安徽省黄山市徽州区岩寺镇进行试验,地理位置118°1′E,30°1′N,属北热带湿润季风气候,四季分明,梅雨特征显著,年平均气温16 ℃,平均年降雨量1 670 mm,降水多集中在5—8月,无霜期236 d,土壤以黄壤为主,每年进行常规的人工管理(定期施肥、除草等)。
供试种子来源于黄薄1 号、黄薄2 号、绍兴1 号、马罕,种子采收后自然风干;供试移栽裸根苗选择黄薄1 号的2年生实生苗;选择幼年期薄壳山核桃进行拉枝处理;塑料薄膜要求密闭性好,无破损,颜色为白色或透明。
1.3.1 播 种
采用春播与冬播覆膜2 种播种方法。播种前做好苗床整理,床面高25 cm,宽1.2 m。开沟条播,行距25~30 cm,沟深10 cm,在沟底施复合肥1 500 kg/hm2,将肥料均匀撒在沟底,覆土5 cm;将试验种子平放于沟内,缝合线与地面垂直,种子间距15 cm。
春播试验时间分别为2015年3月20日、2016年3月29日,春播种子需进行层积沙藏处理。播种前,将种子置于30 ℃恒温水浴锅中进行催芽处理,方法与冬播相同,播种后覆土至与床面齐平,浇1 次透水。
冬播试验时间分别为2015年12月18日、2016年12月21日。播种后覆土至与床面齐平,浇1 次透水后搭设小拱棚并覆盖塑料薄膜,四周用土封实,不留空隙。保证生长期的水分供应,保持土壤湿润。冬播种子出苗后,根据气温情况,适当揭开拱棚两端,给棚内通风降温,待气温合适时,选择阴雨天掀掉薄膜。在春播和冬播种子生长期均采取锄草、施肥等措施。
2015年12月18日播种后,于2016年10月12日随机选取20 棵苗测量地径、苗高;2016年12月21日播种后,于2017年10月8日随机选取20 棵苗测量地径、苗高;2015年3月20日播种后,于2015年10月15日随机选取20 棵苗测量地径、苗高;2016年3月29日播种后,于2016年10月12日随机选取20 棵苗测量地径、苗高;对所测得数据求取平均值。
1.3.2 整株套袋
选择1~2年生的出圃苗木,于薄壳山核桃休眠期选择2月底至3月初无风的阴天进行起苗,起苗时需断根,起苗过程中减少对苗木的机械损伤,苗木起出后及时放入装有泥浆加生根粉的大桶中,浸泡1~2 min,取出后按10 株/束捆起,根部用大号塑料袋包裹。采用“三埋两踩一提法”对裸根苗进行栽植。种植后,随机选择一部分苗木用提前在水中浸泡的塑料袋(桶状,直径5~10 cm)将整株苗木从顶端向下套起来,顶端扎死,下端用土埋于幼苗基部,用表土覆盖固定,防止被风吹跑。另一部分苗木不进行套袋处理,作为空白对照组。
移栽后,待套袋处理苗木新芽萌发至3 cm 长时,于傍晚(阴雨天也宜选择下午或傍晚时分)将塑料袋逐一去除。对于较细弱的幼苗,立支架进行支撑,防止苗木的倒伏。
1.3.3 拉 枝
于2015年12月选取2013年栽的10 棵薄壳山核桃,对其进行拉枝处理。选择较长且呈直立状态的枝条,用装有泥土沙石的吊袋通过拉枝绳将枝条的角度调整到相应角度,较弱枝直接用绳子拉住对应枝条,绳子另一端与主干固定。角度设定为45°、65°、85°、105°,每个处理均重复3 次。2016年秋季记录拉枝角度及结果短枝数。
4 个品种薄壳山核桃种子的冬播与春播出苗率如表1所示。由表1可知,薄壳山核桃黄薄1 号、黄薄2 号、绍兴1 号、马罕的出苗率均在85%以上,平均出苗率达到90%以上。薄壳山核桃春播与冬播时间相差3 个月,但出苗率无显著差异。黄薄1 号2015年冬播与春播出苗率相差2.85 个百分点,2016年冬播与春播出苗率相差1.85 个百分点;黄薄2 号冬播与春播出苗率分别相差0.79 个百分点(2015年)、0.33 个百分点(2016年);绍兴1 号冬播与春播出苗率分别相差4.00 个百分点(2015年)、0.70 个百分点(2016年);马罕冬播与春播出苗率分别相差3.44 个百分点(2015年)、1.79 个百分点(2016年)。
不同品种薄壳山核桃春播和冬播生长量的比较结果如表2所示。由表2可知,播种时间对薄壳山核桃的生长量影响差异显著。4 个品种的冬播生长量均比春播生长量大,2015年和2016年黄薄1 号冬播比春播的地径平均粗2.57 mm,苗高平均高39.65 cm;黄薄2 号冬播比春播的地径平均粗2.05 mm,苗高平均高45.76 cm;绍兴1 号冬播比春播的地径平均粗2.25 mm,苗高平均高35.27 cm;马罕冬播比春播的地径平均粗1.87 mm,苗高平均高33.33 cm。
表1 不同品种薄壳山核桃春播和冬播出苗率的比较Table 1 Comparison of emergence rates of different cultivars of spring sowing and winter sowing C.illinois seedlings %
表2 不同品种薄壳山核桃春播和冬播生长量的比较†Table 2 Comparison of increments of different cultivars of spring sowing and winter sowing C.illinois seedlings
4 个品种的薄壳山核桃2015年冬播比春播的地径平均粗2.31 mm,占春播平均地径的37.50%,冬播比春播苗高平均高38.58 cm,占春播平均苗高的95.26%;2016年冬播比春播地径平均粗2.05 mm,比春播地径高33.41%,冬播比春播苗高平均高38.42 cm,比春播苗高98.26%。冬播覆膜与春播对薄壳山核桃出苗率的影响较低,说明在一定时间内薄壳山核桃种子的活性未受到影响。冬播覆膜使薄壳山核桃的种子处于高温高湿的环境,迫使种子提前发芽。冬播覆膜发芽时间比春播发芽时间早,因此在生长量上,冬播的1年生苗生长量显著高于春播1年生苗生长量。
苗木套袋处理对裸根苗移栽成活率的影响如表3所示。由表3可知,薄壳山核桃整株套袋处理成活率均达到96%以上,空白对照的成活率均达到85%以上,套袋处理与不套袋处理之间成活率存在极显著差异。套袋处理的平均成活率为97.45%,空白对照组的平均成活率为90.00%,两者成活率相差7.45 个百分点。每一年套袋处理的成活率均高于空白对照组,2013年套袋处理成活率比空白对照的成活率高2.32 个百分点,2014年套袋处理成活率比空白对照高11.4 个百分点,2015年套袋处理成活率比空白对照组高10.96 个百分点,2016年套袋处理成活率比空白对照组高5.14 个百分点。以上数据表明,套待处理可提高薄壳山核桃的移栽成活率。
试验期间黄山地区降水情况如图1所示。由图1可知,该地区降水量丰富,在移栽后几个月,并未出现较为干旱的情况,因此即使不进行套袋处理,造林成活率也处于较高水平。
表3 苗木套袋处理对薄壳山核桃裸根苗移栽成活率的影响†Table 3 Effects of seedling bagging treatments on survival rates of transplanted bare-rooted C.illinois seedlings
图1 2013—2016年黄山地区降水情况Fig.1 Precipitation status from 2013 to 2016 at Huangshan area
拉枝对薄壳山核桃结果短枝数的影响如表4所示。由表4可看出,随着角度的增加,薄壳山核桃结果短枝数量呈增加趋势。拉枝角度为45°时结果短枝数最少,平均为4 个;拉枝角度处于85°时结果短枝数量最多,平均为8.3个,是拉枝角度45°时结果短枝数的2 倍。当角度处于105°时,结果短枝数相比拉枝角度为85°时减少了24.09%,但仍比拉枝角度为45°时高57%。方差分析结果表明,拉枝角度为65°、85°、105°时的平均结果短枝数均与拉枝角度为45°时的平均结果短枝数有显著性差异,而拉枝角度65°、85°、105°处理之间的平均结果数无显著性差异,说明不同角度的拉枝均能增加薄壳山核桃结果短枝数。
表4 拉枝角度对结果短枝数量的影响Table 4 Effect of branch-pulling angle on number of fruiting short branches
有活性的种子在满足一定的水、光、热条件下不受时间限制即可萌发,冬播使播种时间提前,而覆膜可以起到提高土壤温度,增加土壤含水量,改变土壤理化性质的作用[10],二者结合促使种子提前萌发。冬播覆膜技术常被应用于蔬菜栽培中,可以达到提高产量,提前收获,增加经济收入的效果。本研究中,将冬播覆膜技术应用于薄壳山核桃育苗中,相比于春播,冬播减少了种子贮藏、催芽等工序,并错开了春季生产用工高峰期,增加薄壳山核桃1年生苗生长量。试验结果表明,播种时间对薄壳山核桃的出苗率无显著影响,说明在一定时间内薄壳山核桃的出苗率不受时间的影响。春播与冬播覆膜之间薄壳山核桃1年生苗生长量存在极显著差异,冬播苗地径比春播多35.46%,苗高比春播苗多96.76%。这可能是因为覆膜使得膜内温度比膜外温度高,并且土壤水分不易散失,膜内环境达到种子发芽条件,促使薄壳山核桃提早发芽。冬播种子在第1年的生长时间变长,因此生长量比春播的种子大。
在本试验中,裸根苗整株套袋处理的成活率与空白对照组之间差异显著,这可能是因为套袋使薄壳山核桃处于小环境中,在高湿环境下植株水分蒸发减少,提高了薄壳山核桃的成活率。在空白对照中,即使未套袋处理,裸根苗移栽成活率也处于较高水平,这可能与黄山地区雨水丰富有关。据此可推测,若在较为干旱地区,套袋处理的薄壳山核桃成活率会远高于未套袋处理。
拉枝可改变树体的枝类组成,对‘绿岭’核桃的研究结果表明,拉枝减缓新梢的生长,使短枝比例显著增加,拉枝后上部芽的GA3和IAA含量降低,基部芽的GA3和IAA 含量升高,拉枝角度90°时,GA3和IAA 在中部芽中的含量最高,并且拉枝角度呈90°时,‘绿岭’核桃的单枝产量达到最高[11]。对甜柿幼树的研究结果表明,甜柿叶片中可溶性糖的含量随着拉枝角度的增加而上升,叶片淀粉含量在拉枝角度110°时最高[12]。拉枝可改善树冠内膛光照条件,增加枝条受光面积,提高树冠内部叶片的光合能力[13]。本研究结果表明,相比于对照组,拉枝可明显提高薄壳山核桃结果短枝数,在拉枝角度45°~85°时,拉枝角度与结果短枝数成正相关,拉枝角度为85°时,结果短枝数最多。