才旺计美 窦沛彤 旦增尼玛 汪建超 杨汉奇
(1 西藏自治区林木科学研究院 拉萨 850000;2 中国林业科学研究院资源昆虫研究所 昆明 650233;3 西南林业大学 昆明 650233)
紫竹(Phyllostachysnigra)和灰金竹(Ph.nigravar.henonis)是原产中国的重要园林观赏竹种。紫竹生于海拔800~2 200 m地区,秆散生,高4~8 m,直径可达5 cm,幼秆被白粉及细柔毛,初时淡绿色,1年后逐渐生出紫斑,最后变为紫色且秆无毛,因而得名紫竹。灰金竹也称毛金竹,秆绿色但较紫竹更高大,可达7~18 m,多分布于海拔1 000~2 000 m山地。紫竹和灰金竹可地栽或盆栽,中国多数地区有栽培,日本、印度、欧美国家也有引种栽培[1-4]。
中国西部特别是青藏高原地区由于冬季寒冷干旱、土壤瘠薄,因而城市绿化树种种类较少,常绿树种较为缺乏,多以耐寒、耐旱的杨树、柳树、榆树等落叶树种为主[5-8]。竹子是中国传统的园林植物之一,西藏箭竹(Fargesiamacclureana)在拉萨市的罗布林卡新宫栽培形成了竹林景观,显示竹类植物在拉萨市园林绿化中有着广阔的应用前景[3]。西藏处于中国竹类自然分布区的北部界线上,原生竹类有11属26种,大部分是特有种,以中小型的高山竹类为主[2-3]。目前西藏在竹类资源的培育与利用方面仍处于起步阶段,本研究针对西藏绿化树种的需求,在拉萨市开展代表性观赏竹种——紫竹和灰金竹的引种栽培试验研究,既有利于促进西藏园林绿化竹种的引种驯化和培育技术的提高,又能扩充西藏城市绿化树种备选库,增加观赏竹种种质资源,提升城市绿化水平。
引种的紫竹和灰金竹于2018年6月取自海拔1 900 m的昆明竹子苗圃,均为同一时期由埋鞭育苗而成的、无病虫害、植株长势基本一致的2年生苗。每丛竹苗带3~5个秆径为0.3~0.6 cm的分株,截去梢头留秆长0.8 m,运输至拉萨后定植于苗圃。
试验点位于拉萨市郊的西藏自治区林木科学研究院苗圃内,海拔3 660 m,土壤为河滩砂壤。拉萨市属高原温带半干旱季风气候,年平均气温7.4 ℃,冬季历史最低气温-16.5 ℃。年降水量为200~510 mm,降水集中在6—9月份,冬春寒冷干燥且多风。竹苗栽植于简易塑料大棚内的苗床,冬季棚内温度为5~10 ℃。
试验采用3因素3水平的正交试验设计,3个因素分别为:土壤基质(A)、复合肥施肥量(B)及生根粉溶液浓度(C)。各因素的3个水平分别为:A1为羊粪,A2为牛粪,A3为腐殖土;B1为10 g/丛,B2为20 g/丛,B3为30 g/丛;C1为0.005%,C2为0.01%,C3为0.02%。不考虑因素间的交互作用。在正交试验中,每个处理使用3丛竹苗,每组试验共27丛,3次重复,每个竹种共计81株竹苗。另设置单施羊粪10 g/丛做基肥的10丛苗木作为对照。试验设计方案见表1。
表1 3因素3水平正交试验设计方案
紫竹和灰金竹栽植2年后,统计每丛竹苗的成活率、发笋率、新竹秆高、新竹地径。数据分析由SPSS17.0以及EXCEL统计软件完成,利用方差分析进行显著性检验并进行多重比较分析。
引种栽植2年后,调查每丛竹苗的成活率、发笋率、新竹秆高、新竹地径,统计与分析结果见表2和表3。
表3 紫竹和灰金竹生长指标的极差分析
表2 紫竹和灰金竹栽植2年后调查指标统计结果
统计分析结果显示,基质(A)、复合肥施肥量(B)及生根粉溶液浓度(C)对紫竹和灰金竹竹苗成活的影响存在显著性差异。
对紫竹成活率影响最大的为因素B,其次是因素C,影响最小的为因素A。在因素B的不同水平中,B2处理的成活率最高,达到77.9%,而B2处理与B3处理间对成活率没有显著影响,这可能是定植初期的紫竹苗还处于恢复期,只能吸收适度的肥料。在因素C的不同水平中,C2处理的成活率最高(74.2%),C1处理的成活率次之(70.5%),C3处理的成活率最低(59.2%);且C3处理与C1和C2处理间存在显著差异,这可能与高浓度生根粉溶液中的生长素含量高反而会抑制植物生根发芽有关。在因素A的不同水平中,A2和A3处理间对成活率的影响差异不显著,但它们与A1处理之间存在显著性差异。以羊粪作为基质的种苗成活率最低(59.3%),这可能是由于羊粪为颗粒状,竹苗根系不容易充分接触和吸收羊粪的养分。综合分析可见,影响紫竹竹苗成活率的最优水平组合为A2B2C2,即以牛粪为基质、复合肥施用量为20 g/丛、用0.01%的生根粉溶液浸泡竹篼。
对灰金竹竹苗成活率影响最大的因素是C,其次是因素A,影响最小的为因素B。在因素C的不同水平中,C3处理的成活率最高,达到74.2%,显著高于C1和C2处理,这可能是由于定植初期灰金竹竹苗较弱,需要较高浓度的生长素来恢复根系生长。在因素A的不同水平中,3个水平处理的成活率之间相互存在显著差异,其中A2处理成活率最高,到达66.8%,A1处理最低,仅为22.2%。在因素B的不同水平中,B1处理的成活率最高,达到52.0%,与B3处理间差异不显著;但这2个水平处理的成活率显著高于B2处理。综合分析可见,影响灰金竹竹苗成活率的最优水平组合为A2B1C3,即以牛粪为基质、复合肥施用量为10 g/丛、用0.02%的生根粉溶液浸泡竹篼。
就引种竹苗的长势而言,统计分析结果显示,基质、复合肥施肥量及生根粉溶液浓度对2个竹种的影响存在显著性差异。各因素对2个竹种发笋率、新竹秆高、新竹秆径的影响表现是一致的,即:首要为因素A(基质),其次是因素C(生根粉溶液浓度),影响最小的是因素B(复合肥施用量)。
1) 发笋率。对于紫竹,在因素A的不同水平中,A2处理的发笋率最高,达到66.2%,且显著高于A1和A3处理;在因素C的不同水平中,各水平处理之间存在显著差异,C1处理的发笋率最高,达到44.4%,这表明较低浓度的生长素含量即可促进紫竹的发笋。在因素B的不同水平中,各水平处理间也存在显著差异,B2处理的发笋率最高,达到44.4%。3个因素的最优水平组合为A2B2C1,即以牛粪为基质、复合肥施用量20 g/丛、用0.005%的生根粉溶液浸泡竹篼。对于灰金竹,在因素A的不同水平中,各水平处理的发笋率之间存在显著差异,A2处理的发笋率最高,达到66.5%。在因素C的不同水平中,各水平处理之间存在显著差异,C3处理的发笋率最高,达到51.9%,这说明灰金竹需要较高浓度生长素来促进竹苗发笋。在因素B的不同水平中,B3处理的发笋率最高,达到51.9%;B3与B1处理之间差异不显著,但它们与B2处理间存在显著差异。3个因素的最优水平组合为A2B3C3,即以牛粪为基质、复合肥施用为30 g/丛、用0.02%的生根粉溶液浸泡竹篼。
2) 新竹秆高和新竹秆径。3个因素对紫竹和灰金竹的新竹秆高和新竹秆径的最优水平组合是一致的,均为A2B1C3,即以牛粪为基质、复合肥施用量为10 g/丛、用0.02%的生根粉溶液浸泡竹篼。
从统计分析结果可以看出,栽植2年后,紫竹的成活率、发笋率、新竹秆高、新竹平秆径均大于灰金竹的相应指标值,特别是紫竹平均成活率达到68.0%,明显高于灰金竹的47.0%。这说明在相同土壤基质和培育条件下,紫竹的存活和生长表现要优于灰金竹,显示出紫竹的适应性强于灰金竹。
从2018和2019年实地观测的天气数据来看,拉萨的冬季持续近5个月,近-10 ℃的日最低温度可以持续5 d左右,严酷的自然条件需要引种的植物具有强大的适应性和生命力[9-10]。对于竹子引种,首先要考虑其适应性,做到“适地适竹种”,成活率是最重要指标之一[11-13]。散生竹类具有一定程度的耐寒能力,短期内可在-5 ℃甚至-20 ℃的条件下生存[14]。本研究中,紫竹和灰金竹定植2年后的成活率分别为68.0%和47.0%,发笋率分别为36.8%和35.8%,显示它们可以在西藏拉萨的简易大棚内或其他适宜的生境下引种栽培,具有较好的发展前景,但室外种植还需加强防寒抗旱管理[15-16]。
从竹苗引种栽植2年的生长表现来看,紫竹的成活与长势均优于灰金竹,这说明紫竹在拉萨的适应性要强于灰金竹。这可能是由于紫竹自然分布区的最高海拔可以到达2 200 m,高于灰金竹的2 000 m[1];而且竹秆呈现紫色,秆茎表皮中含多酚类化合物,有较好的耐光照性和耐还原能力[17],抵抗高海拔地区的紫外线和强光照能力更强,因而比灰金竹更能适应拉萨的高原气候条件。
水肥配合是苗木培育技术中的关键措施,竹子是喜水喜肥植物,因而水肥对于竹类植物的生长和抗寒性有着重要影响[11-12,15],因此要保证引种成功,除了掌握竹类植物的生物学特性,选择抗寒性强的竹种外,还需要采取合理的施肥措施。本研究中从影响苗木成活率的因素排序来看,施肥量(因素B)对于紫竹的成活率最重要;而生根粉(因素C)的生根作用对灰金竹的成活率最重要。这暗示灰金竹的根系恢复比紫竹慢,可能是由于2种竹子的生物学特性差异所致[4,18]。
另一方面,试验的各因素对于紫竹和灰金竹长势的影响排序是一致的,即首要因素是A(基质),其次是C(生根粉),影响最小的因素是B(复合肥施用量)。对于新竹秆高和新竹秆径2个指标,紫竹和灰金竹的3因素最优水平组合均为A2B1C3,即以牛粪为基质、复合肥施用量10 g/丛、用0.02%的生根粉溶液浸泡竹篼。这可能是较高浓度的生根粉可以在总体上促进竹苗地下茎萌发新笋,而牛粪由于养分更为丰富且利于根系接触和吸收,从而更好地增加了新竹的长势。适用的复合肥施用量较低(10 g/丛),可能是由于苗圃地土壤为沙壤,营养元素容易淋失,即使较高的施用量也不能让竹苗充分吸收。同时,这也提示在拉萨栽植竹子时必须要做好苗圃地的土壤基质改良[11,15]。
今后在拉萨园林绿化竹苗的培育管理中,要注意栽植竹子的土壤状况,及时施肥、灌溉和防寒,同时要与原分布区的竹苗培育试验数据进行比较分析,更加合理地根据竹种的特性进行培育管理。