王琛,郑学慧,李甜江,黄钰,郎南军
(1.西南林业大学,云南 昆明 650224;2.云南省林业科学院,云南 昆明 650201;3.云南省林木种苗工作站,云南 昆明 650215)
人工调控是指按人的需求目的,在系统内同自然调节产生互补作用的调控措施。人工调控应作为自我调节的补充、调整、增强等作用而存在[1-3]。比如灌溉是对降水的补充,作物间(套)作、天敌引进、食物链“加环”等是对生物种间关系的调整,抗性品种选育使生物的抗逆性得到增强。不合理的人工控制则不能与植物自我调节相辅相成,甚至起着破坏与削弱的作用。如过量氮肥的施用可能抑制土壤中植物的自生固氮过程,不合理的施用农药会削弱植物有害生物(特别是天敌)的制约作用,强度的机械耕作会破坏土壤结构等。因此,应正确选择人工调控措施,并形成合理的技术体系。
油茶(Camelliaoleifera),又名茶子树、百花茶等,为山茶科(Theacae)茶属(CamelliaL.)植物,是我国特有的、也是最重要的木本油料树种之一,与油棕(Elaeisguineensis)、油橄榄(Oleaeuropaea)和椰子(Cocosnucifera)并称为世界四大木本食用油料植物。同时,油茶树又是一个抗污染能力极强的树种,对二氧化硫的抗性强,且抗氟和吸氯能力也很强[4]。因此科学经营油茶林会带来巨大经济效益的同时,还具有保持水土、涵养水源、调节气候的作用,为人们带来良好的生态效益。然而植物的生长受着多种因子的限制,即使在环境控制下,仍很少达到最佳程度[5]。鉴于油茶优良的经济价值和发展前景,国内学者对油茶进行了大量的研究,其中包括油茶的生理生态特性、病虫害防治、造林管理以及种子萌发特征等等[6-9]。虽然很多无性繁殖的方式在现代育苗技术中得到广泛推广,扦插、嫁接和组织培养等繁育方法因其简单易行、周期短、速度快、繁殖系数高、成本低等优点逐渐被广大林业科技人员所接受,研究不同育苗方式对油茶出苗率和苗木质量的影响对指导油茶种子的实生繁殖具有重要的意义[10]。张建湘等[11]通过研究发现影响油茶嫁接苗造林成活率的关键因素是覆盖,主要是由于覆盖有保持水土、减少蒸发、调节土温、缩小土温昼夜差及季节性变化的作用;其次为栽植质量,操作者熟练程度及坡位,而土壤肥力、坡向、坡度、间种、栽植天气等居于次要地位。而在油茶苗木出圃的时期就开始稳固掌控油茶的出苗质量,降低油茶苗培育环节造成的损失,真正变资源优势为产量优势和质量优势,达到丰产,这也是油茶生态调控手段之一。
因此,本研究结合现有的油茶苗木栽培技术,加以技术更新与升级、创新,进行对比性试验设计,人工调控油茶苗木生长的相关生态环境因素,对油茶嫁接容器苗木开展浇水次数、种植密度、遮阴程度和紫外光照射4种对比试验,以期探明能否通过对以上影响油茶苗木生长的相关生态环境因素的人工调控,提高油茶苗木生长质量,减少油茶苗木病、死发生的而造成的损失,最终为确保油茶丰产栽培提供参考。
试验地设置在云南省林业科学院广南油茶研究所内,其位于云南省文山州广南县,成立于1964年,拥有集油茶新品种选育、新技术集成和示范推广为一体的油茶科普示范地约98.7hm2。选育出了云油茶3号、4号、9号、13号和14号等20个新品种。地处104°31′-105°39′E,23°29′-24°28′N之间。属于中亚热带高原季风气候,平均日照1 875.7h,年平均气温16.7℃,夏无酷暑,冬无严寒,无霜期305d,年平均降雨量1 056.5mm,年均相对湿度为70%-80%。5-10月份均为雨季,1-4月份为旱季,并且干湿季节分明,无明显四季之分。土壤以红壤、石灰土为主。
试验对象为云南省优良油茶品种云油3号。云油3号树势较强,结果力强,大小年不明显,栽后第3年便可开花结果。花为白色,花瓣倒心型。果实红色球型,心室3个,含种子2-9枚,果实在10月下旬成熟。该油茶品种鲜出籽率42.3%,种仁含油率54.07%,成龄林的平均产油量为582kg/hm2[12]。
塑料薄膜袋 选用厚度0.02-0.09mm,有底的聚乙烯塑料袋,直径为8cm,高15cm,袋底部有6个直径0.5cm的圆孔排水通气。
紫外线(UV)辐射灯管 采用可升降式UV灯架,将UV灯管置于苗木上方,用于模拟UV辐射增强。
1.3.1 扣棚试验设计
扣棚试验在塑料大棚内的试验地进行,不扣棚试验在露天的试验地进行。分别在扣棚、不扣棚不同条件下,将一年生云油茶嫁接苗的营养袋装苗,分别按64株/m2、36株/m2密度摆放,23株为1组,重复3组。
1.3.2 浇水对比试验设计
分别在扣棚、不扣棚不同条件下,将一年生云油茶嫁接苗的营养袋装苗,分别按1次/日、2次/日的浇水频率分组,23株为1组,重复3组。每次浇水量为1 000mL/株。
1.3.3 遮阳网对比试验设计
在扣棚、不扣棚不同条件下,将一年生云油茶嫁接苗的营养袋装苗,分别在1层遮阳网与2层遮阳网覆盖的对比下,设23株为1组,重复3组。
1.3.4 UV-B紫外灯光照射对比试验设计
在扣棚、不扣棚不同条件下,将一年生云油茶嫁接苗的营养袋装苗,分别按紫外灯光的1次/日(每天照射1次)、2次/日(隔1天照射1次),23株为1组,重复3组,每次照射时间为15min。
1.3.5 空白对照试验设计
仅在扣棚、不扣棚条件下,采用现有的日常管理,23株为1组,重复3组,作为空白对照试验。
63d后进行试验数据调查采集,调查内容为苗高和地径,分析对比各处理试验后的生长情况。
运用SPSS 18.0数据统计分析软件对密度试验、浇水对比试验、遮阳网对比试验、UV-B紫外灯光照射对比试验,以及空白对照试验进行数据统计分析。
2.1.1 扣棚与不扣棚对云油3号苗高生长量的影响
由表1可知,在扣棚条件下云油3号苗高生长量高于不扣棚,但云油3号苗高生长量差异不显著。
表1 不同条件下云油3号的苗高生长量总平均值
2.1.2 扣棚条件下人工调控对云油3号苗高生长量的影响
扣棚条件下不同人工调控处理对云油3号苗高生长量影响见表2。
表2 扣棚条件下不同人工调控方法对云油3号苗高生长量的影响
由表2可知,其苗高生长量由高到低的顺序为,紫外线照射1次/日>遮阳网1层>遮阳网2层>紫外线照射2次/日>高密度>低密度>浇水1次/日>对照试验>浇水2次/日。且对照试验组与紫外线照射1次/日、遮阳网1层之间存在显著性差异。
2.1.3 不扣棚条件下人工调控对云油3号苗高生长量的影响
不扣棚条件下不同人工调控处理对云油3号苗高生长量产生的影响见表3。
由表3可知,其苗高生长量由高到低的顺序为,遮阳网2层>紫外线照射2次/日>遮阳网1层>浇水1次/日>浇水2次/日>低密度>对照试验>紫外线照射1次/日>高密度。但对照试验与其他处理均无显著性差异。
表3 不扣棚条件下不同人工调控措施对云油3号苗高生长量的影响
2.2.1 扣棚与不扣棚对云油3号苗木地径生长量的影响
由表4可知,在扣棚条件下得到的云油3号苗木地径生长量高于不扣棚条件下云油3号苗木地径生长量,且差异显著。
2.2.2 扣棚条件下人工调控对云油3号苗木地径生长量的影响
扣棚条件下不同人工调控处理对云油3号苗木地径生长量产生一定的影响,地径生长量由高到低的顺序为,紫外线照射1次/日>紫外线照射2次/日>遮阳网1层>遮阳网2层>对照试验>高密度>低密度>浇水1次/日>浇水2次/日。且对照试验组与紫外线照射1次/日、遮阳网1层、紫外线照射2次/日、浇水2次/日的地径有显著性差异(表5)。
表4 不同条件下云油3号苗木的地径生长量总平均值
表5 扣棚条件下不同人工调控措施对云油3号苗木地径生长量的影响
2.2.3 不扣棚条件下人工调控对云油3号苗木地径生长量的影响
不扣棚条件下不同人工调控处理对云油3号苗木地径生长量产生一定的影响,其地径生长量由高到低的顺序为,紫外线照射1次/日>遮阳网2层>遮阳网1层>紫外线照射2次/日>浇水1次/日>对照试验>浇水2次/日>高密度>低密度。且对照试验组与紫外线照射1次/日具有显著性差异(表6)。
表6 不扣棚条件下不同人工调控措施对云油3号苗木地径生长量的影响
本研究在扣棚与不扣棚条件下开展人工调控(浇水、遮阳网、UV-B紫外光照射、空白对照)对云油3号苗木生长的影响试验,研究结果表明,在扣棚条件下得到的云油3号苗木高生长量高于不扣棚,但油茶苗高生长量差异不显著。扣棚条件下,不同人工调控措施对云油3号苗木高生长量产生一定的影响,其苗高生长量由高到低的顺序为,紫外线照射1次/日>遮阳网1层>遮阳网2层>紫外线照射2次/日>高密度>低密度>浇水1次/日>对照试验>浇水2次/日。且对照试验组与紫外线、遮阳网1层之间存在显著性差异。说明在扣棚条件下,使用UV-B紫外灯光照射1次/日及使用1层遮阳网的人工调控方法可以显著提高云油3号苗木的高生长。不扣棚条件下,不同人工调控处理对云油3号苗高生长量产生一定的影响,其苗高生长量由高到低的顺序为,遮阳网2层>紫外线照射2次/日>遮阳网1层>浇水1次/日>浇水2次/日>低密度>对照试验>紫外线照射1次/日>高密度。但对照试验与其他处理均无显著性差异。说明在不扣棚条件下,使用2层遮阳网对云油茶苗木苗高生长的促进作用更好。
在扣棚条件下得到的云油3号苗木地径生长量高于不扣棚条件下云油3号苗木地径生长量,且差异显著。扣棚条件下,不同人工调控处理对云油3号苗木地径生长量产生一定的影响,地径生长量由高到低的顺序为,紫外线照射1次/日>紫外线照射2次/日>遮阳网1层>遮阳网2层>对照试验>高密度>低密度>浇水1次/日>浇水2次/日。且对照试验组与紫外线照射1次/日、遮阳网1层、紫外线照射2次/日、浇水2次/日的地径有显著性差异。说明在扣棚条件下,使用UV-B紫外灯光照射1次/日或2次/日、使用1层遮阳网和每天浇水2次/日均能显著地促进云油3号苗木地径的生长。
不扣棚条件下,不同人工调控处理对云油3号苗木地径生长量产生一定的影响,地径生长量由高到低的顺序为,紫外线照射1次/日>遮阳网2层>遮阳网1层>紫外线照射2次/日>浇水1次/日>对照试验>浇水2次/日>高密度>低密度。且对照试验组与紫外线照射1次/日具有显著性差异。说明在不扣棚条件下,使用UV-B紫外灯光照射每日1次能显著地促进云油3号苗木地径的生长。
在扣棚与不扣棚的条件下,紫外线1次照射每日的方法试验得到的结果均排在第一位,但针对显著性相比较得到的结果,扣棚条件下明显高于不扣棚的情况下,因为紫外线照射具有杀菌和促进植株粗生长的作用,最终试验结果表明紫外线照射具有保证苗木健康生长的作用。不过紫外线照射要注意照射量的控制[13-14],主要是因为紫外线如果照射强度过高,对动植物健康都是有伤害的,尤其是植物很容易致死,所以本试验设定为每次15min,每日进行1次、2次的频率对比。因为试验时间为7、8月份,是滇南地区日照时间最多的月份,所以仅每日1次紫外线照射得到的效果最好。排在第二位的试验方法为,扣棚条件下遮阳网1层,结合试验时间,考虑到这2个月份的气温明显较高,遮阳网有一定降温的效果,但是遮阳网2层的设定对比没有更明显效果,因为油茶喜温暖,是喜光植物,所以2层遮阳网的对比没有得到突出效果。
总而言之,无论是扣棚或不扣棚,每日使用UV-B紫外灯光照射1次云油3号苗木均能促进云油茶苗木的生长。而获得云油茶苗木最高生长量的人工调控方法为,在大棚里使用UV-B紫外灯光每日照射1次。不过根据不同的地理、生态、植物生理情况,采用不同的人工调控方法需要进一步考量,才能得到更好的结果,为丰产提供理论及方法依据。