林阳,王世忠,于欣
(辽宁省旱地农林研究所,辽宁 朝阳 122000)
对1年生苗木进行截干后造林可有效减少苗木自身水分蒸发,集中根系养分,显著提高干旱、风沙大、立地条件差等地区的造林成活率[1-10]。对桑树(Morusalba)、银杏(Ginkgobiloba)、楸树(Catalpabungei)等幼树采取截干措施,可增强树势,提高产叶量和生长量[11-13]。此外,截干技术还可用于老龄母树复壮[14]、低产林改造[15]及采穗圃建设,借以提高穗条产量和质量[16-18]。然而,对于城市绿化建设中移栽的大树而言,截干会影响树冠的景观效果,甚至导致树体发生劈折[19]。因此,并非所有树木都适宜采用截干技术,应依据各自的生物学特性区别对待[20]。乌苏里鼠李(RhamnusussuriensisJ. Vass.)作为干旱、土质瘠薄地区的造林树种及园林绿化的优良观赏树种,具有良好的生态、经济价值。目前,关于乌苏里鼠李的研究很少,对其截干方面的研究更是少见。本文以10年生乌苏里鼠李(地径约2.5 cm)移栽苗为研究对象,探讨了不同截干高度(10、30、50 cm)对其枝条萌发效果的影响。
试验地位于辽宁省朝阳市龙城区西大营子镇,地理坐标:120°12′—120°38′ E,41°27′—41°43′ N,属大陆性季风气候,日温差及风沙较大,降水偏少。年均气温8.5 ℃,全年日照时数2 855 h,无霜期132~165 d,年均降雨量490 mm,蒸发量2 109 mm,土壤偏碱性,以褐土为主。
选取10年生乌苏里鼠李移栽苗(地径约2.5 cm)作为试验对象,4月末移栽并进行不同高度截干处理(截干部位离地高度分别为10、30、50 cm),用薄膜对截面进行封口。每种处理选择10棵样株,随机栽植,重复3次,每隔10 d左右调查一次样株的萌枝情况,测量并记录样株单株萌枝总数及所有萌枝的萌枝部位(包括方向和离地高度,方向分别为东、南、西、北、东南、东北、西南、西北8个方向),计算各处理样株萌枝率及平均单株萌枝数。样株萌枝率即同一截干高度处理的所有样株中,开始萌枝的样株株数占总株数的百分比。平均单株萌枝数即同一截干高度处理所有样株萌发的枝条总数与样株株数的比值。9月初测量并记录样株所有萌枝的萌枝基径、萌枝长、叶片的长度和宽度及样株地径等。计算平均叶面积,因乌苏里鼠李的叶片近长椭圆形,故用椭圆形面积计算公式S=π·a·b(a、b分别为叶片长轴、短轴的半径)估算出平均叶面积值,每棵样株随机测量10个叶片。
栽植后15 d,各处理的样株开始陆续萌枝,至栽植后46 d,10、30、50 cm处理样株萌枝率基本稳定,分别达到90.9%、100.0%、100.0%。由图1可以看出,随着时间的推移,各处理的平均单株萌枝数均呈上升的趋势。30、50 cm处理数值较高且增长较快,至栽植后56 d,二者的平均单株萌枝数分别达到8.9个、9.2个,且此两种处理各个时间节点的数值相差均不大(≤0.4个)。10 cm处理数值较低且增长缓慢,至栽植后56 d,平均单株萌枝数为3.2个,明显低于30、50 cm处理。栽植后56~67 d,10、30 cm处理样株部分新生萌枝枯萎凋落,数值均有所降低,究其原因与该两种处理样株自身水分、养分供应不足有关。初期隐芽萌动可以依靠树干中贮藏的养分,然而后期萌枝快速生长时树干内水分、养分供应不足,而根系又因移栽受损,无法及时从土壤中吸收到支持枝条萌发、生长所需的大量水分和养分,导致部分萌枝枯萎凋落,而50 cm处理因树干保留较多,养分、水分供应相对充足一些,所以后期并未出现此现象。由此可见,对于根系受损的移栽苗而言,截干时保留较多的树干有利于隐芽的萌发和萌枝的生长。
图1 各处理平均单株萌枝数随时间变化情况
各处理样株萌枝部位存在一定的共同点:如果截干部位以下树干有分叉,则细干上多发萌枝,而粗干上基本无萌枝。初步分析,这一现象与细干隐芽更具活力有关。从各处理不同离地高度萌枝所占比例分布上来看,10 cm处理萌枝多为根蘖萌条,所占比例>60%,其次萌枝多分布于5~10 cm。30、50 cm处理萌枝多发于树干隐芽,30 cm处理萌枝主要分布于25~30 cm和5~10 cm,50 cm处理萌枝主要分布于10~15 cm和45~50 cm,同一离地高度萌枝沿不同方向轮生。由此可知,除根蘖萌条外,萌枝多发于保留干的上部(邻近截面)及下部,究其原因可能与截面下部芽内促进其萌发生长相应激素含量的升高及下部水分、养分供应较充足有关。
图2 各处理8个方向萌枝所占比例分布情况
由图2可知,从萌枝方向上来看,阳面(东南、南、西南、西)略高于阴面(西北、北、东北、东),二者所占比例分别为53%、47%。各处理萌枝较多的方向分别为:10 cm处理(南、东、西北、北、东北);30 cm处理(南、东、北);50 cm处理(南、东、北、东北)。由此可见,南、东、北3个方向萌枝较多,且各处理大体一致,南向接受日照时间较长,东向和北向水分条件相对较好,均利于新枝萌发、生长,其他方向萌枝分布较为均匀,说明树体萌发新枝更倾向于充分利用自身及周围环境的水分、养分、光照等条件,由此推断栽植方向对萌枝效果影响不大。
萌枝平均长即同一截干高度处理所有样株萌枝长的均值,萌枝平均基径即同一截干高度处理所有样株萌枝基径的均值。9月初,10、30、50 cm处理萌枝平均长分别为61.74、46.88、41.34 cm,萌枝平均基径分别为0.57、0.53、0.51 cm。由图3可以看出,10 cm处理的萌枝平均长及平均基径均最大,其次是30 cm处理,50 cm处理数值均最小。10 cm处理样株多发根蘖萌条,平均单株萌枝数少,故而萌枝平均长及平均基径均最大。30 cm、50 cm处理二者根蘖萌条比例及平均单株萌枝数均差不多,而30 cm处理样株萌枝的长度及粗度要好于50 cm处理,究其原因与保留干的水分蒸发及根系对水分、养分的供应能力有关,保留干越高,水分蒸发越多,根系向上输送水分、养分所需动力越大。30、50 cm处理平均单株萌枝数比10 cm处理分别高157.9%、195.6%,二者的萌枝平均长比10 cm处理分别低24.1%、33.2%,平均基径分别低7.0%、10.5%。初步推断,30、50 cm处理样株的整体萌枝力要高于10 cm处理,如果在样株萌枝初期即采取抹芽、修剪、除萌等措施,每棵样株只保留最健壮的1~2个萌枝,则30、50 cm处理样株萌枝的平均长度和粗度有可能大于10 cm处理,这一推断有待验证。
图3 各处理萌枝平均长、平均基径对比情况
样株地径增量即调查时样株主干地径与截干初期数值的差值,借其从侧面反映出样株的生长情况。9月初,10、30、50 cm处理样株平均地径增量分别为0.11、0.26、0.16 cm,彼此最大差值近0.15 cm,平均叶面积分别为34.02、29.06、32.43 cm2,彼此最大差值近5 cm2。由图4可以看出,30 cm处理平均地径增量最大,但平均叶面积最小,10 cm处理平均叶面积最大,平均地径增量最小。产生这一结果的原因,与萌枝部位、萌枝数有关。叶片作为植物体的营养器官,叶量越大,植物体获取的能量、生成的有机质越多。10 cm处理萌枝多为根蘖萌条,叶片较大,长轴、短轴最长可分别达到14.5 cm、5.5 cm,而30、50 cm处理萌枝多由主干上的隐芽生成,叶片相对较小,长轴、短轴最长只有10.5 cm、4.0 cm,因此10 cm处理的平均叶面积最大。然而,因为10 cm处理的平均单株萌枝数过少,所以尽管其萌枝平均长及平均叶面积较大,但生成的有机质较少,样株平均地径增量不大。与之相反,30 cm处理样株的平均叶面积虽小于10、50 cm处理,但其平均单株萌枝数及萌枝平均长较大,故而叶量及积累的有机质多,又因其保留干的高度低于50 cm处理,故而样株主干地径增量最大。
图4 各处理平均地径增量及平均叶面积对比情况
截干栽植后15 d,各处理的样株开始陆续萌枝,至栽植后46 d,10、30、50 cm处理样株萌枝率基本稳定,分别达到90.9%、100.0%、100.0%。如果截干部位以下树干有分杈,则细干上多发萌枝,而粗干上基本无萌枝。10 cm处理萌枝多为根蘖萌条,30、50 cm处理萌枝多由树干隐芽生成,沿不同方向轮生。除根蘖萌条外,萌枝多发于保留干的上部(邻近截面)及下部,南、东、北3个方向萌枝较多。10 cm处理萌枝平均长、平均基径及平均叶面积均最大,但因其平均单株萌枝数过少,故而样株平均地径增量最小。30、50 cm处理平均单株萌枝数相近,虽然50 cm处理萌枝平均叶面积大于30 cm处理,但因其萌枝平均长及平均基径低于后者,且保留干较多,故而其样株平均地径增量小于30 cm处理。
研究发现,不同截干高度处理萌枝特性的差异,与保留的树干水分、养分存储量及树体自身对水分、养分运输动力有关。截干高度较低(10 cm),保留的树干内水分、养分储备不足,萌枝力减弱,即便萌发了新枝,后期也容易受到短期干旱等外界不良环境的影响而夭折;截干高度较高(50cm),因移栽过程中根系受损,导致树干对养分、水分运输动力相对不足,进而降低了截干后树体的萌枝力。对于10年生、地径约2.5cm的乌苏里鼠李幼树而言,30cm的截干高度有利于树体萌枝,萌枝较早,且可产生较多、较粗壮的萌枝。然而因乌苏里鼠李生长慢,对其进行截干不利于后期树体形态的培养,且截面较难愈合,雨水容易渗入伤口导致树体木质部腐烂进而影响到树体正常的生长。因此在幼树移栽的过程中应尽量采取其他保障成活率的措施,尽可能地避免采取截干措施,不得已截干的情况下,可采取10cm的截干高度,可利用根蘖萌条培育出新的主干。如果为了产出尽可能多的、高质量的1年生穗条而截干,可采取30cm的截干高度。截干后对断面进行封口、保水处理非常必要,否则后期即便邻近截面的上部树干有枝条萌出,后期也会因为失水而干枯凋落。