杨树圃地连作对苗木生长的影响

彭建东

（辽宁省杨树研究所，辽宁 盖州 115213）

杨树具有生长快、干形直、材质好、适应性强、繁殖容易等特点，为胶合板、密度板和造纸等的优质工业原料，市场上热销，经济价值高，是农村调整产业结构、农民发家致富的可靠选择，深受群众喜爱[1]。近年来，全国各地大面积营造杨树丰产林，相应需要大量的杨树苗木[2]。杨树苗木繁殖主要采用一年生硬枝扦插的方式在苗圃中进行繁殖，要想获得大量的优质苗木，苗圃的经营管理显得尤为重要[3]。圃地连作可导致苗木扦插成活率低下、长势衰弱，病虫害也更易发生，降低了苗圃生产效益，为了弄清圃地连作对杨树苗木生长的影响，本研究通过对连作1 次、连作2 次和不连作（对照）圃地中的苗木的生长状况、相应的生理指标进行了对比分析，以期为今后的苗圃经营管理提供理论依据。

1 试验地概况

试验地位于辽宁省锦州市黑山县新兴镇杨树研究所基地内，处于温带半湿润区内，属温带大陆性季风气候。年平均气温8 ℃。最低气温-27.6 ℃；最高气温35 ℃。年平均降水量586 mm，无霜期165 d左右。土壤类型为沙壤土，有机质含量0.2 %～1.8%，全钾2.1%，全磷0.1%～0.4%，地下水位4～5 m。

2 试验材料与方法

2.1 试验圃地和试验材料的选择

于2018年春，在辽宁省杨树研究所黑山新兴镇基地内选取立地条件基本一致的连作1 次、连作2次和不连作的苗圃地块作为试验田，每个圃地面积约145 m2，选择一年生中辽1 号杨(P.×canadensis‘Zhongliao-1’)的插穗作为试验材料，采用杨树大垄双行滴灌育苗技术进行育苗[3]。

2.2 试验方法

2.2.1 试验数据的收集

于2018 年9 月15 日，采用随机抽样的方法,每个圃地分别选取3组苗木，每组苗木数量为30株为一次重复，分组统计苗木的平均苗高、平均地径、平均单株地上部分生物量鲜重；于2018年8月份采集每个圃地的新鲜叶片带回实验室，运用分光光度计比色法进行叶绿素含量的测定，每个圃地叶绿素相应的指标值测定3次重复；于2018年8月14日上午10:00，利用Li-6400XT 便携式光合记录仪测定各圃地中苗木的光合速率值，测定叶片位置为距顶芽的第7～9 片叶，设置3 次重复；于2018 年9 月20 日，随机抽取各圃地苗木进行根系鲜重、根系干重、根系含水率、根系总数量和根系按长度分级后的各级根系数量的数据统计整理，其中每圃地抽取3组，每组10株为1次重复，计算相应的平均值。

2.2.2 数据处理

采用DPS16.05高级版进行数据方差分析，选用Duncan新复极差法进行多重比较。

3 结果与分析

3.1 连作对苗木生长指标的影响

从表1可以看出，连作1次和连作2次的圃地内苗木与不连作（对照）相比，平均苗高分别下降了5.68 %和20.17 %，经方差分析，其中连作2 次与对照、连作1次相比，差异均达到了极显著水平，连作1次与对照相比虽有所降低，但差异未达到显著水平；从不同圃地的平均地径数据上看，连作1次和连作2 次分别比对照下降了15.77%和31.54%，经方差分析及多重比较发现，3 个处理两两之间的差异均达到了极显著水平；就平均单株鲜重而言，连作1次和连作2次分别比对照下降了6.93%和32.23%，方差分析的结果显示，连作2次和连作1次、对照相比差异分别达到了显著水平和极显著水平，连作1次与对照的差异达到显著水平。总体来看，在相同立地条件下，不同的连作方式造成了苗木的地上部分生物量的降低，这说明连作导致了土壤肥力的下降，这与李士俭等[4]的研究结果基本一致。

表1 不同连作圃地苗木生长状况

3.2 连作对苗木生理指标的影响

苗木的生理特性指标和苗木的生长状况密切相关[5]。在表2中,随着连作次数的增加，各个指标的变化都呈下降趋势。其中叶绿素a含量连作1次和连作2次比对照分别下降了11.08%和22.57%，经方差分析，连作2次和连作1次、对照比差异分别达到了显著和极显著水平，连作1次与对照比差异显著；叶绿素b含量连作1次和连作2次比对照分别下降了11.20%和25.47%，经方差分析，连作2次与连作1次、对照比差异均极显著水平，连作1次与对照比差异显著；与对照比，连作1次和连作2次的总叶绿素含量分别下降了11.11%和23.24%，方差结果显示，连作2次与连作1次、对照的差异均达到了极显著水平，连作1次与对照的差异达到了显著水平；光合作用是植物将二氧化碳和水合成有机物并释放氧的过程，光合速率的大小可以直接反映植物生长的快慢[6-7]，在表2中可以看出，与对照比，连作1次和连作2次圃地内苗木的光合速率分别比对照下降了7.71%和25.18%，经方差分析连作2次与连作1次、对照的差异均达到极显著水平。综上所述，连作导致了叶绿素含量的降低，从而使苗木单位叶面积上的光合速率变小，整株苗木的光合能力下降，进而使苗木生长缓慢。

表2 不同连作圃地苗木生理特性指标状况

3.3 连作对苗木根系的影响

在表3中，连作次数影响了苗木的根系相关指标的变化，随着连作次数的增加，根系鲜重、根系干重和根系总数量都有不同程度的下降。其中连作1次和连作2次分别与对照相比，根系鲜重下降了12.22%和40.37%，根系干重下降了9.53%和15.43%，根系总数量下降了27.27%和54.55%。根系是植物体内的重要器官，植物通过根系的吸收作用给自身提供生长所需的养分[8],在表3中，圃地连作对根系生长状况影响很大，特别对毛细根系（根系长度＜0.3 cm）的数量影响剧烈，连作1次和连作两次分别与对照比降低了25.0%和62.5%，毛细根系是植物吸收营养表面积最大、活性最强的根部组织[9]，这说明圃地连作后，根系附近的土壤环境发生了改变，限制了根系的生长。

表3 不同连作圃地苗木根系状况

4 讨论与结论

从本研究可以得出，随着圃地连作次数的增加，圃地苗木地径、苗高、单株鲜重、叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、光合速率、根系鲜重、根系干重、根系含水量、根系总数量和毛细根数量都呈下降趋势，其中连作2 次较对照比差异均达到显著水平，所以连作导致了地力衰退，使得圃地生产力水平降低。樊奔等[10]研究发现，连作导致了土壤pH 的升高,同时与土壤肥力密切相关的氮素和磷素均随栽植时间而逐步下降，土壤中真菌数量逐渐减少，反硝化细菌明显增加,从而也导致氮素的损失。因而，在实际生产中，应尽量减少连作，合理倒茬，提高土地的利用效率。