陈 颖,马 玲,曹帮华,李泽秀,刘尤德,梁彦国,王志强,赵怡康
(1.日照市城乡建筑规划设计院,山东日照276800;2.山东省国土空间数据和遥感技术中心,山东 济南250002;3.山东农业大学,山东 泰安271018;4.东平县第二苗圃,山东 东平271503)
北美红栎(Quercus rubra L.)属壳斗科栎属,又名北方红栎、美国红栎、红槲栎、美国红橡树,原产于美国东部和加拿大东南部,主要分布在亚洲、非洲和美洲,其树体高大,树干笔直,树冠庞大,具有较高的景观价值,是优良的绿化景观树种。
植苗造林是林业生产中主要造林方法,为了提高造林成活率,难生根树种常采用蘸泥浆、生根粉浸泡等方式处理苗木。本文以3年生北美红栎造林苗为研究对象,通过设置不同梯度浓度和不同浸泡时间的ABT 生根粉处理,分析不同处理对造林成活及生长的影响,研究不同处理对造林成活率、新梢生长量、光合速率、根系活力、抗寒性等指标的变化,探讨北美红栎造林处理的最佳方式,以期为北美红栎造林提供理论依据和技术支撑。
1.1 试验地点
试验地设在东平县第二苗圃,属暖温带季风大陆性气候,年降水量600~800 mm,年均相对湿度65%,年均气温为12.8 ℃,无霜期186.6 d。
1.2 试验材料
采用北美红栎实生苗,来自安徽省郎溪县,3年生苗木,苗高2.4 m,米径1.36 cm。
1.3 试验设计
ABT 浓度:采用0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200mg/L 的ABT3 号生根粉溶液裸根浸泡15 min,分别记为1、2、3、4 四个处理。苗木栽植时,按照随机区组,每组50 株苗木,3 次重复。
浸根时间:采用浓度为50mg/L 的ABT3 号生根粉溶液进行裸根浸泡15 min、30 min、60min,分别记为2-1、2-2、2-3 3 个处理,苗木栽植时,按照随机区组,每组50 株苗木,3 次重复。
于5-11月每月21日对存活率及新梢生长量进行调查,9月初进行根系含水量、根系活力、最大净光合速率和叶绿素含量的测定,11月进行抗寒性(相对电导率)测定。
1.4 测定指标与方法
根系含水量采用105℃烘干减重法。根系活力测定采用TTC 法。9月2日,采用CIRAS-2 便携式光合仪,光强设为1500LX,于上午9:00-11:00,下午2:00-4:00 每个处理随机选取15 株,测定叶片光合速率。叶绿素含量采用SPAD-502 便携式叶绿素仪,每个处理随机选取15 株,每株随机选取20 片叶子,每片叶子测3 次重复。用电导法测定相对电导率,11月份,每个处理各选3 株生长健壮的试验苗,每株取10 条枝段,温度设8 个处理,分别为4℃(ck)、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30 ℃,到达设定的温度后保持24h,再取出放入4 ℃冰箱缓慢解冻24h,在4℃冰箱内保存待测。
1.5 数据处理
使用Excel 和SPSS22.0 软件进行数据处理分析。
2.1 ABT 浓度对苗木成活及生长的影响
2.1.1 对造林存活率的影响
表1 不同浓度ABT 处理幼苗的造林存活率/%
在同一月份,造林存活率由大到小依次为2>3>1(CK)>4;随着生长时间的推移各浓度ABT 处理的苗木存活率均呈下降趋势(表1)。双因素方差分析结果表明,ABT 浓度(P<0.01)和生长月份(P<0.01)对苗木的存活率产生了极显著的影响,二者之间存在极显著的交互作用(P<0.01)。在不同ABT 浓度处理之间,各处理的造林存活率差异均达到极显著水平(P<0.01);在不同生长月份之间,造林存活率差异也均达到极显著水平(P<0.01)。
2.1.2 对光合速率的影响
苗木叶片最大净光合速率由大到小依次为2>3>1(CK)>4(图1)。方差分析表明,ABT 浓度对幼苗最大净光合速率产生极显著的影响(P<0.01),但处理2、3 间差异不显著(P>0.05)。
2.1.3 对新梢生长量的影响
不同ABT 浓度处理,在同一生长月份中,幼苗新梢长和新梢基径由大到小依次为2>3>1>4(图2、图3),各处理间差异均达到极显著水平(P<0.01)。
2.1.4 对根系含水量及根系活力的影响
幼苗根系含水量和根系活力由大到小依次为2>3>1(CK)>4(图4、图5)。方差分析结果表明,ABT浓度对幼苗根系含水量(P<0.01)和根系活力(P<0.01)产生了极显著的影响。
2.1.5 对苗木抗寒性的影响
利用Logistic 方程对不同浓度ABT 处理的幼苗休眠枝在不同温度处理下的相对电导率进行模拟,再利用SPSS 求出Logistic 方程、相关系数以及半致死温度(表2)。求得各浓度ABT 处理的幼苗半致死温度依次为-20.19℃、-24.19℃、-21.37℃、-23.64℃,各处理的抗寒性大小依次为2>4>3>1(CK)。
表2 不同低温处理后的电导率方差分析
2.2 浸根时间对苗木成活及生长的影响
2.2.1 对造林存活率的影响
在同一月份,造林存活率由大到小依次为2-2>2-3>2-1;随着生长时间的推移,不同ABT 浸根时间处理的幼苗存活率均呈下降趋势(表3)。双因素方差分析表明,各处理的造林存活率差异均达到极显著水平(P<0.01)。
表3 不同ABT 处理幼苗的造林存活率
2.2.2 对光合速率的影响
ABT 不同浸根时间幼苗最大净光合速率由大到小依次为2-2>2-3>2-1(图6)。方差分析表明,各处理间的差异均达到极显著(P<0.01)。
2.2.3 对新梢生长量的影响
同一ABT 浸根时间处理中,在同一生长月份,新梢长由大到小依次为2-2>2-3>2-1(图7),新梢粗由大到小依次为2-2>2-1>2-3(图8),方差分析结果表明,不同ABT 浸根时间新梢生长差异均达到极显著水平(P<0.01)。
2.2.4 对根系含水量及根系活力的影响
幼苗根系含水量和根系活力由大到小依次为2-2>2-3>2-1(图9、图10)。单因素方差分析结果表明,ABT 浸根时间对幼苗根系含水量产生极显著的影响(P<0.01),但对幼苗根系活力的影响不显著(P>0.05)。
2.2.5 对苗木抗寒性影响
利用Logistic 方程对不同ABT 浸根时间处理的幼苗休眠枝在不同温度处理下的相对电导率进行模拟,再利用SPSS 求出Logistic 方程、相关系数以及半致死温度(表4)。求得不同ABT 浸根时间处理的半致死温度依次为-24.19℃、-25.63℃、-25.14℃,各处理的抗寒性大小依次为2-2>2-3>2-1。
表4 不同低温处理后的电导率方差分析
3.1 不同浓度与浸根时间,对北美红栎幼苗的移栽成活率、叶片光合速率、新梢生长量皆具有促进作用。相同ABT 浓度下,最佳浸泡时间依次为30 min>60 min>15 min;浸泡时间相同,最佳浓度依次为50 mg/L>100 mg/L>CK>200 mg/L。表明用浓度为50 mg/L 的ABT3 溶液浸根30 min 对促进北美红栎幼苗成活及生长的效果最好。
3.2 不同浓度与浸根时间,能显著影响北美红栎幼苗的抗寒性。不同浓度ABT 处理的幼苗半致死温度依次为-20.19℃、-24.19℃、-21.37℃、-23.64℃,不同浸根时间处理的幼苗半致死温度依次为-24.19℃、-25.63℃、-25.14℃。表明用浓度为50 mg/L 的ABT3溶液浸根30 min 可以使幼苗的半致死温度达到-25.63℃,比对照组降低5.44℃,苗木具有更强的抗寒性。