贾艳梅,史社强,席艳芸,王海鹰,王建梅,王 琪
(陕西省治沙研究所,陕西 榆林 719000)
班克松(Pinusbanksiana)原产北美,又称北美短叶松,哈德逊松, 广泛分布于北美,自然分布范围为北纬41°41′~60°40′,西经60°06′~127°30′。辽宁省在20世纪20年代从加拿大引种栽培,对其形态特征、栽培繁殖技术及种源选择进行了研究,班克松更具有早期速生性、抗旱性、抗寒性和耐盐碱性,特别是无明显病虫害[1-2]。榆林沙区于2009年从辽宁省章古台地区引入班克松,相继进行了引种、育苗、栽培技术试验研究,取得了一系列成果[3]。对榆林沙区班克松进行物候及年生长规律进行观测,旨在为进一步开展班克松的研究及推广栽培等工作提供科学依据。
陕西省治沙研究所红石峡沙地植物园位于毛乌素沙地与黄土高原接壤的榆林沙区, 距榆林市北郊市区4 km。该区域属温带干旱大陆性季风气候,全年日照时数在27 000 h以上,年平均气温 7.9~ 8.6 ℃,≧10 ℃积温为3217.6 ℃,极端最高气温 38.6 ℃,极端最低气温- 32.7 ℃,年无霜期134~169 d,年平均降水量400 mm左右,多集中于7-9月,年均蒸发量2 388.7 mm,冬春季多风,年平均风速4.5 m·s-1,土壤为风沙土,结构疏松,渗透力强,地下水位低,土壤pH值6.5~7.0。
物候及生长规律观测地选择在红石峡沙地植物园内班克松引种栽培试验区,该区域班克松2011年栽植,混交灌木主要有沙地柏(Sabinavulgaris)、紫穗槐(Amorphafruticosa)、花棒(Hedysarumscoparium)、山竹岩黄耆(Hedysarumfruticosum)、柠条锦鸡儿(Caraganakorshinskii)、沙蒿(Artemisiadesertorum)、沙柳(Salixcheilophila)。属于沙地针叶树灌木混交林。
在班克松引种栽培区选择生长健壮、无病虫害、生长量具有代表性的阳坡、阴坡立地作为标准地,每种立地3种重复,共计6个标准地,每标准地选择5株作为标准株,共计30株,每株选择主梢、东、西、南、北方向各1个侧枝作为标准枝,主梢、每一侧枝选择一个二年生球果、当年生针叶作为标准果、标准叶,悬挂标签,进行物候观测及年生长量测量[4-6]。于2016-2018年每年3-4月每3 d观测一次,5~6月中旬每7 d观测1次,6月下旬至9月每1 d观测1次。详细记载树液开始流动;芽鳞变化、芽膨大生长、抽梢抽枝、梢、枝封顶、顶芽形成;针叶出鞘、针叶生长;雄球花产生、膨大、散粉、脱落;雌球花产生、膨大、授粉、一年球果的形成。同时连续测量记载一年生新梢、新枝、针叶的生长量、二年生球果的纵径和横径,分析年生长量[7]。
经过连续三年的观测,班克松在榆林沙区3月底4月初树液开始流动,二、三年生针叶开始返绿;4月上旬芽开始膨大,被白色胶粉开始开裂脱落,4月中旬顶芽侧芽芽鳞开始反卷,露出绿色,芽由长圆锥形生长成圆柱形,伸长生长,为芽生长期,生长缓慢,4月底至5月上旬顶梢侧枝迅速伸长,进入速生期,5月中旬顶梢、侧枝顶芽开始形成,6月中下旬顶芽生长饱满,被透明胶;4月底叶芽产生,5月上旬叶鞘生长,5月中下旬针叶伸出叶鞘,进入速生期,6月中旬针叶停止生长,达到完全叶长,9月底10月初三年生针叶变黄、开始落叶;班克松雌雄同株,4月上旬个别植株雄球花产生,中旬大量产生,渐膨大,短园锥形,先端圆,外包鳞片,4月底个别雄球花外包片开始脱落,显现出黄绿色花粉,5月初雄球花大量散粉,浅黄色;4月中旬个别植株枝条顶端产生紫红色雌球花,通常1~2枚,4月底5月初大量产生,雌球花产生后3~5 d球鳞张开授粉;5月上中旬形成幼果,幼果初期红色,一周后由红色渐变为黄绿色,5月底6月初体积不增大,黄绿色,6月下旬由黄色转变为黄褐色,7月中下旬灰褐色,水份明显减少,准备越冬;4月上旬二年生球果开始缓慢膨大,中旬鳞脐缝隙露绿,生长缓慢,下旬大量返绿快速生长,5月底几乎达正常球果大小,6月底球果鳞脐黄褐色,7月中下旬球果黄褐色,9月上中旬二年球果成熟,种鳞开裂(表1)。
表1 榆林沙区班克松物候特征表 月-日
3.2.1 营养期年生长规律
(1)主梢、枝年生长规律
4月上中旬芽生长期,芽膨大、伸长生长,芽鳞渐开裂、被胶渐脱落,逐渐发育成主梢和侧枝,主梢生长量平均10 cm以下,侧枝5 cm以下;4月下旬至5月下旬生长旺盛期,旺盛生长期30 d左右,迅速生长,主梢平均生长量达47.7 cm,最高可达70 cm,侧枝平均生长量19.9 cm,最高达42 cm,5月底新的顶芽已生长形成,被胶,生长缓慢,6月上旬顶梢、侧枝结束高生长(以2016年为例,年生长规律如图1)。
图1 2016年班克松主梢、侧枝生长曲线
(2)针叶年生长规律
在观测期内,4月底5月初为叶芽生长期,4月底叶芽形成,开始出现,5月上旬叶芽生长伸长,平均长度0.62 cm,5月中下旬针叶伸出叶鞘,针叶彼此分开,进入旺盛生长期,5月底生长缓慢,6月中旬结束伸长生长,平均长2.63 cm,最长达3.7 cm,生长期50 d左右(以2016年为例,图2)。
图2 2016年班克松针叶生长曲线
3.2.2 生殖期年生长规律 幼果形成后由红色渐变为黄绿色,体积不再增大,平均纵径0.94 cm,横径0.55 cm,6月下旬呈黄褐色,7月中下旬渐变为灰褐色,停止生长,准备越冬。
经过越冬的二年生球果,4月初开始生长,到4月20日左右生长非常缓慢,为生长初期,其间体积增加小,球鳞渐变绿,4月底至5月底为速生期,体积迅速增大,平均纵径34.15 cm、横径17.13 cm,最大纵径46.4 cm、横径2.08 cm,6月上中旬进入生长末期,体积不再增大,达正常球果大小,6月底至7月中下旬球果颜色由深绿变成黄绿、黄褐,9月中旬球果成熟,此时球果含水量亦随之减少,体积减小,平均纵径30.18 cm、横径15.59 cm,成熟的球果渐开裂,将带翅的种子散落(以2016年为例,图3)。
图3 2016年班克松2年生球果生长曲线
(1)班克松的物候期历经三年,具有严格的时序性。芽形成后被胶越冬,经过第二年芽生长期、主梢、枝生长期,针叶生长期,开花授粉期,幼果形成期,第三年球果生长与成熟期、种子散落期、落叶期,完成一个物候周期。
(2)班克松4月上中旬芽开始生长,4月下旬至5月下旬为主梢、枝生长旺盛期,持续30 d左右;6月中下旬芽完全形成;4月底叶芽出现,6月中旬针叶结束伸长生长,生长期50 d左右。
(3)开花授粉期与主梢、枝生长高峰期相重叠。雄花数量大于雌花数量,雄球花4月中旬大量产生,5月初散粉高峰期,4月底5月初雌球花授粉,雄花散粉高峰期早于雌花开放高峰期2~3 d,导致授粉受影响,自然状态下易造成种子发育不良、产量低现象,这为人工辅助授粉提供了依据。5月上中旬幼果形成,二年生球果4月底至5月底生长迅速,9月中旬球果成熟,球鳞开裂,种子散落,为适时采种提供理论依据。