不同育苗容器对降香黄檀苗木生长的影响

2020-10-25 11:19张永坤陈显斌杨德军张快富
福建林业科技 2020年3期
关键词:侧根无纺布单株

邱 琼,张永坤,陈显斌,杨德军,张快富

(1.云南省林业和草原科学院热带林业研究所,云南 普文 666102;2.勐海县林业技术推广中心,云南 勐海 666200; 3.景洪市林业局,云南 景洪 666500)

降香黄檀(Dalbergiaodorifera)又名海南黄花梨,属碟形花科(Papilionaceae)黄檀属(Dalbergia)半落叶乔木,为国家二级保护植物[1]。原产于海南,广东[2-3]、广西[4]、福建[5]、浙江[6]、四川[7]、云南[8]等地均有引种种植。降香黄檀具有较强的生态适应性和抗旱、抗寒力,对土壤要求不严。降香黄檀心材呈红褐色、质地坚硬、耐腐蚀,为极其珍贵的红木用材树种,常用作红木家具、名贵乐器和高级工艺品。降香黄檀心材可入药,有消肿生肌、抗氧化、抗肿瘤、活血的功效[9-12]。

由于降香黄檀的心材具有较高的经济价值,近年来各地大力发展降香黄檀的人工种植,有关降香黄檀的研究也颇多,但主要集中在种子形态及发芽、组织培养、优良种源筛选、心材形成、病虫害等方面,对降香黄檀容器大苗培育方面的研究则很少报道[13-24]。为探索不同容器对降香黄檀苗木生长的影响,本试验采用生产中容易取得的育苗容器进行试验,以期找出培育降香黄檀造林大苗的最佳容器种类,促进降香黄檀优质种苗的培育,为推动珍贵用材树种产业的发展提供技术支持。

1 试验地概况

试验地设在云南省林业和草原科学院热带林业研究所苗圃。地处东经101°6′、北纬22°25′,海拨860 m,气侯属热带北缘季风类型。年均温20.1 ℃,≥10 ℃年积温7459 ℃,最热月(7月)均温23.9 ℃,最冷月(1月)均温13.9 ℃,极端最高气温38.3 ℃,极端最低温-0.7 ℃。年均降水量1655.3 mm。土壤为赤红壤,pH值4.3~6.3。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2018年4月8日选取平均地径为0.45 cm,平均高为30.0 cm的1年生降香黄檀容器苗作为参试苗木。育苗基质为1份森林土+1份咖啡壳沤制物(80%的咖啡壳+20%牛粪),二者拌匀再加1%的缓释肥。所施的缓释肥选用湖北华丰生物化工有限公司生产的MDU缓释肥料(N∶P∶K=15∶15∶15)。试验时间为2018年4月—2019年5月。

2.2 试验设计

试验采用完全随机区组设计,设置T1、T2、T3、T4、T55个处理。T1处理为黑盆,规格为16 cm×20 cm(直径×高,下同);T2处理为无纺布网袋容器,规格为20 cm×25 cm;T3处理为黑色塑料营养袋(薄),规格为20 cm×25 cm;T4处理为白色塑料营养袋,规格为20 cm×25 cm;T5处理为8号黑色塑料营养袋(厚),规格为16 cm×25 cm。每个容器1株,每处理50株,3次重复,共750株。试验期间苗木采用常规苗圃管理。

2.3 生长指标测定

于2019年5月25日,每个处理随机选取30株苗木,测量地径(采用游标卡尺,精度0.01 cm)、苗高(采用刚卷尺测量从基质表面到顶芽底部的距离,精度0.1 cm)、主根长(用钢卷尺测量主根的长度)、>0.1 cm Ⅰ级侧根数(人工计数从主根上长出的>0.1 cm侧根条数)、最长侧根长(用钢卷尺测量最长侧根的长度),计算平均值。每个处理选取6株标准株(株高和地径接近于平均苗高和平均地径的幼苗)分叶、茎、根3部分,使用电子天平(精度为0.001 g)分别称量单株的叶鲜质量、茎鲜质量、根鲜质量;然后再装入信封,于105 ℃杀青30 min,再于80 ℃烘干至恒质量,分别称其干质量。

单株茎叶干质量、单株总干质量、高径比、苗木质量指数(QI)计算公式分别为:单株茎叶干质量=单株叶干质量+单株茎干质量;单株总干质量=单株叶干质量+单株茎干质量+单株根干质量;高径比=苗高/地径;苗木质量指数=单株总干质量/[(苗高/地径)+(单株茎叶干质量/单株根干质量)][25]。

2.4 数据分析

用DPS 7.05软件对苗高、地径、高径比、各器官的生物量、主根长、Ⅰ级侧根数、最长侧根长、苗木质量指数进行方差分析,LED法进行多重比较。采用隶属函数分析法,计算各生长指标的隶属函数值,公式[26]为:U(xi)=(xi-xmin)/(xmax-xmin),式中:xi为第i个生长指标的测定值;xmax和xmin分别为对第i个生长指标测定的最大值和最小值。

3 结果与分析

3.1 不同容器对降香黄檀苗木苗高、地径和高径比的影响

方差分析(表1)表明,5种容器对降香黄檀的苗高和地径的影响达到显著水平(P<0.05),而对高径比的影响未达到显著水平(P>0.05)。多重比较发现,T2处理的苗高和地径最大,为87.27 cm和10.03 mm;其次是T1、T3、T5处理;最小的是T4处理。T1、T2、T3处理三者间的苗高和地径的差异不显著,但T2处理的苗高和地径显著高于T4和T5处理,T2处理比T4、T5处理的苗高和地径分别提高了29.37%、28.89%和25.53%、16.36%。高径比以T2处理最大,其次是T3、T4、T1处理,最小的是T5处理,但5个处理间的差异不显著。可见,适宜的容器对苗高和地径的生长具有明显的促进作用。相较而言,采用T2处理即采用无纺布网袋(20 cm×25 cm)最有利于降香黄檀苗高和地径的生长。

从图1可以看出,T2处理与T1、T3、T4、T5处理间的叶鲜重、茎鲜重、根鲜重、全株鲜重差异达到显著水平。T2处理的叶鲜重、茎鲜重、干鲜重、全株鲜重分别比T1、T3、T4、T5处理高出122.59%、144.04%、168.06%、255.10%,15.80%、58.33%、95.79%、100.41%,91.80%、130.27%、161.30%、110.39%,56.44%、96.67%、130.94%、140.35%。叶鲜重、茎鲜重、全株鲜重从大到小的排序均为T2>T1>T3>T4>T5,根鲜重从大到小的排序均为T2>T1>T5>T3>T4。可见,5种容器对降香黄檀苗木各器官鲜物质积累均产生了明显的影响。

表1 不同容器对降香黄檀苗木形态指标的影响

从图2可见,T2处理与T1、T3、T4、T5处理间的叶干重、茎干重、根干重、全株干重的差异达到显著水平。5个处理的单株叶干重变化在2.11~8.41 g之间,以T2处理的最大,其叶片干物质积累比T1、T3、T4、T5处理增加126.68%、154.08%、183.16%、298.58%;单株茎干重变化在6.23~13.37 g之间,以T2处理的最大,其茎干物质积累比T1、T3、T4、T5处理增加12.07%、64.45%、114.61%、113.24%;单株根系干重变化在3.04~8.03 g之间,以T2处理的最大,其根系干物质积累比T1、T3、T4、T5处理增加73.43%、131.41%、164.14%、126.84%;在整株干物质积累上,5种处理在11.93~29.81 g之间,T2的全株干重比T1、T3、T4、T5处理增加47.06%、99.80%、143.55%、149.87%。

图1 不同容器对降香黄檀各器官鲜物质积累的影响图2 不同容器对降香黄檀各器官干物质积累的影响

3.3 不同容器对降香黄檀苗木根系发育生长的影响

由表2可知,5种容器对降香黄檀主根长度的影响显著,而对>0.1 cm的Ⅰ级侧根数和最长侧根长度影响不显著。多重比较发现,T2处理的主根显著长于T1和T5处理,极显著长于T3处理;>0.1 cm侧根数以T5处理最多,与T2处理相近,最少的是T4处理。最长侧根长度以T2处理最长,其次是T3处理,最小的是T5处理。可见,采用T2处理,即无纺布袋育苗有利于降香黄檀根系的生长发育。

3.4 不同容器对降香黄檀苗木质量指数的影响

苗木质量指数是综合衡量苗木质量好坏的重要指标,苗木质量指数越高,苗木质量越高[27]。由图3可知,T2处理的苗木质量指数最高,为2.61;其次是T1处理,为1.74;T3、T5处理分别是1.28、1.17;最小的是T4处理,为1.07。因此,5个处理中以采用无纺布袋培育的降香黄檀的苗木质量最好。

表2 不同容器对降香黄檀苗木根系生长的影响

图3 不同容器培育降香黄檀苗木的质量指数

3.5 降香黄檀苗木最佳容器优选

为了更系统、全面和客观地评价不同容器对降香黄檀2年生苗木生长的影响,采用隶属函数法[28-29]对苗高、地径、叶鲜重、茎鲜重、根鲜重、全株鲜重、叶干重、茎干重、根干重、全株干重、主根长度等11项生长指标(不包括高径比、苗木质量指数,>0.1 cm Ⅰ级侧根数和最长侧根长度)进行综合分析,各指标均赋予相同的权重,隶属函数分析结果见表3。

由表3可知,不同容器培育的2年生降香黄檀苗木生长的平均隶属函数值分别为:T1处理0.4029、T2处理0.6949、T3处理0.2739、T4处理0.2217、T5处理0.2329。由于平均隶属函数值与降香黄檀苗木生长情况成正相关,即平均隶属函数值越高,降香黄檀生长情况越好,因此,降香黄檀生长的综合评价结果为:T2处理最佳,其次是T1处理,T4处理最差。这与前面分析结果一致。

表3 不同容器苗木质量指标函数值及综合评价

4 结论与讨论

本试验采用黑盆(16 cm×20 cm)、无纺布网袋容器(20 cm×25 cm)、黑色塑料营养袋(20 cm×25 cm)、白色塑料营养袋(20 cm×25 cm)、8号黑色塑料营养袋(16 cm×25 cm)作为2年生降香黄檀苗木的栽培容器。试验结果表明,不同容器对降香黄檀苗木苗高、地径、叶鲜重、茎鲜重、根鲜重、全株鲜重、叶干重、茎干重、根干重、全株干重、主根长度等11个生长指标的影响均有显著差异,而对高径比、>0.1 cm侧根数、最长侧根长度影响不显著。根据苗木质量指数和模糊隶属函数值分析得出,最适宜降香黄檀苗木的培育容器为T2处理,即无纺布育苗袋。

适宜的育苗容器,能够为苗木生长提供更合理的生长空间,有利于苗木的生长。本试验效果最好的是无纺布育苗袋,这是因为与其它4种容器相比,无纺布袋透气性好,有利于苗木根系的发育,而其他4种容器的透气性差,出现窝根现象,不利于根系发育,影响苗木定植后生长。此外,无纺布袋造林时不需要去除,避免了去袋过程中弄散基质,形成裸根苗,有利于提高定植后的成活率和保存率,而其他4种容器在造林时必须去除容器,会形成部分裸根苗,同时还会增加造林用工量。除此之外,由于无纺布袋会自然降解,不会长期在土壤中残留而对环境造成危害,这也符合国家的生态文明建设和生态环境保护工作,而其他4种容器降解时间长,如处理不当容易对环境造成污染。

因培育的容器大苗在苗圃集中管理,有利于提高苗木质量,降低管理成本。此外,采用容器大苗造林后,苗木易突破杂灌草的遮盖,可提高造林后的成活率和保存率,减少补苗和除草的费用,还可以大大缩短抚育管理时间,降低抚育管理成本,提高造林成效,因此建议在造林实践中推广应用。与传统的用1年生小苗在热区造林相比,采用容器大苗造林至少可缩短1 a的抚育管理时间,节省4次砍草抚育费用,可降低管理成本4500元·hm-2以上,此外还大大提高造林成活率和保存率,造林成效较为显著。

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