娄义龙 张友元 陈永富 蒋玉才 唐要文 剑可欣 梁大洪
(1 贵阳市城市绿化服务中心/贵阳市园林绿化科学研究院 贵阳 550008;2 贵阳职业技术学院 贵阳 550081; 3 桐梓县林业局 贵州桐梓 563200)
竹类植物属于禾本科竹亚科植物, 是非常重要的森林资源, 主要分布于热带、 亚热带和暖温带地区, 具有生长快、 分布广、 用途多等特点,具有较高的生态和经济价值, 被誉为“绿色的金矿”。 世界上有竹类植物1 500 多种, 中国竹种资源最丰富, 有750 多种[1]。
金佛山方竹(Chimonobambusa utilis) 属寒竹属竹种, 为复轴混生型小径竹, 节间呈圆筒形或略为四棱形, 是优良的笋用及观赏用竹种。 金佛山方竹笋味美可口, 蛋白质含量高, 营养品质为笋中之冠[2-6]; 其叶坚挺有力, 笋颜色丰富, 竹林景观秀美, 竹材可用作造纸原料, 具有广阔的开发利用前景。 金佛山方竹开花结实周期在60 年左右[7-10]。 因种子获取困难, 金佛山方竹繁殖多采用母竹移栽造林[11-12], 但由于竹类植物年龄的不确定性, 母竹移栽造林存在成片开花致使竹子死亡的潜在风险[13]。 因此, 开展金佛山方竹实生苗育苗研究, 是扩大金佛山方竹造林面积、 保障造林效果的有效途径。
关于金佛山方竹实生苗的培育, 闵筱玉[7]、郑翼等[14]、 郑先蓉等[15]、 陈永锋[16]等许多学者都有涉及, 但他们的研究都是针对单一种源, 缺乏对不同种源的系统研究。 在我国林业行业标准«金佛山方竹栽培技术规程» (LY/T 1906—2010)[17]中, 关于2 年生实生苗规格的规定(地径>0.5 cm、 分蘖2 苗以上、 苗高>50 cm), 在生产实际中缺乏可操作性。 生产中若依据该标准,造林方很难采购到合格的竹苗, 而苗农培育的竹苗也难以卖出。 关于金佛山方竹施肥的研究, 目前主要在原生林和成年竹林内进行[18-21], 而关于2 年生实生苗施肥培育的详细报道较为少见。
2021 年在金佛山方竹的主产地大娄山区, 从其北端的金佛山、 柏芷山、 箐坝山, 途经中部的黄莲山、 宽阔水, 到大娄山南端的仙人山, 南北直线距离120 余km, 出现了金佛山方竹零星开花现象。 为此在上述各地采收了不同种源的金佛山方竹种子, 开展金佛山方竹种子育苗试验, 探讨2 年生实生苗的一般规格, 以期为林业行业标准«金佛山方竹栽培技术规程» 中相关规定的修订提供依据。
金佛山方竹种子供试种源有5 个: 桐梓箐坝、桐梓黄莲、 桐梓仙人山、 汇川仙人山、 绥阳金钟山。 不同种源的种子采集点及种子基本信息见参考文献[22]。
实生苗育苗地设置桐梓(当地) 和贵阳(异地) 2 个地点。
1) 桐梓当地育苗点。 地点为狮溪镇箐坝村,地理位置为东经107°4′15″、 北纬28°51′19″, 海拔1 626 m。 土壤为黄壤, 土层厚度大于1 m, 地势较平缓, 曾为玉米地。 有杉树林遮挡西晒。
2) 贵阳异地育苗点。 地点为修文县洼牛坑与白云区交界处, 地理位置为东经106°23′9″、 北纬26°46′13″, 海拔1 466 m。 土壤为黄壤, 土层厚度大于1 m, 地势较平缓, 之前6 年均为金佛山方竹播种育苗地。 有柳杉林遮挡西晒。
2022 年3 月19—20 日选择条件较为一致的地块, 翻土碎细后开种植厢, 厢长6.0 m, 厢宽1.2 m,厢距0.4 m, 将不同种源的金佛山方竹1 年生实生苗排栽在不同的种植厢内。 开沟排栽, 沟深10 cm 左右, 沟距20 cm, 株距10 cm。 每个种源排栽1 厢, 30 排/厢, 每排10 株, 即每厢300株苗。
桐梓当地育苗点排栽桐梓箐坝1 个种源; 贵阳异地育苗点排栽供试的5 个种源。 管理措施一致。 浇水视天气和竹苗的需求而定; 一般10~15 d 除杂草1 次, 每次集中在2 d 内完成。
在贵阳育苗点进行。 2022 年3 月28—29 日选择种子千粒质量最大的桐梓仙人山种源的1 年生苗, 在距离种源对比试验地40 m 处, 进行移植时施底肥与不施底肥的对比试验。
选择条件较为一致的空旷地块, 翻土碎细后开4 个种植厢, 厢长4.5 m, 厢宽1.2 m, 厢距0.4 m。 间隔20 cm 开沟种植竹苗, 沟深约10 cm,株距20 cm, 每厢栽植20 排, 每排5 株, 每厢共排栽竹苗100 株。 施肥与不施肥试验各设5 次重复, 具体为: 第1 厢从左至右栽植的前5 排竹苗不施底肥, 紧接着栽植的5 排施底肥(重复Ⅰ);接着栽植的5 排不施底肥, 最后栽植的5 排施底肥(重复Ⅱ)。 第2 厢试验安排同第1 厢, 分别为重复Ⅲ和重复Ⅳ。 第3 厢栽植的20 排竹苗全部施底肥, 第4 厢栽植的20 排竹苗全部不施底肥, 此为重复Ⅴ。
底肥为N、 P、 K 各含15%的复合肥。 底肥施用量为每沟撒施50 g 复合肥(约相当于每株苗施放10 g, 约为93 kg/667 m2), 覆土5 cm 后栽苗。
另外, 以桐梓仙人山种源为材料, 进行移栽苗与留床苗生长对比试验, 即在没有被移植的苗旁边, 按20 cm × 20 cm 的间距栽植6 排共30 株同质苗, 对新栽植的竹苗, 每株施放10 g 底肥。
施肥苗与不施肥苗的浇水、 除杂草等其他管理措施一致。
金佛山方竹实生苗年龄, 以种子当年萌芽出土到下年同期为1 年生(龄), 到再下年同期为2年生(龄)。 因此, 自播种后13 个月起至播种后24 个月期间的苗, 均属于2 年生苗。 竹苗在1 年生期间, 各季节都在通过分蘖来增加单株苗数,进入2 年生后, 分蘖苗逐渐死亡, 转为通过秋季发笋来增加单株苗数。 秋季发出的笋通常以“光杆笋竹过度体” (即既不是完全的笋也不是完全的竹) 的形式生长半年, 在第2 年的4—5 月份才开枝展叶变成完全的竹; 开枝展叶期间, 枝条非常嫩, 容易折断, 蒸腾耗水量很大, 此时不宜移植, 而应该在11 月份前后和翌年2—3 月份移植。因此, 本试验在种子播种后13 个月时(苗龄13个月) 和播种后22 个月时(苗龄22 个月) 取样调查生长性状指标。 调查指标参考标准«金佛山方竹栽培技术规程», 以苗木地径、 株高和分蘖数为主。 调查样本量为20 株。
施肥试验苗木生长指标调查在苗龄22 个月时进行, 重复Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ的样本量为所有供试竹苗, 重复Ⅴ的样本量为30 株; 留床苗和移植苗对比试验调查样本量也为30 株。
地径和株高为整株苗中最粗、 最高苗的地径和株高; 竹苗鲜质量为清水冲净泥土后用吸水纸吸干余水后的质量; 根长为最长侧根长; 叶片长度和宽度为最壮苗的竹芯下第3 片全展叶的长度和宽度。 苗龄13 个月时苗木极少发鞭, 22 个月时不同种源发鞭情况不同, 增加竹鞭相关指标的调查。
分析结果表明, 在实生苗2 年生之初(苗龄13 个月时), 桐梓箐坝种源在当地播种的竹苗,其株高、 每株苗数、 苗鲜质量、 侧根数及根长,均大于异地播种苗的相应指标, 也大于5 个种源在贵阳播种苗的平均值; 而地径指标则与其在贵阳异地播种苗以及5 个种源在贵阳播种苗的平均值一致。 但在贵阳育苗点5 个种源间各性状值的差异则非常大(表1)。
表1 金佛山方竹苗龄13 个月时的苗木性状Tab.1 Characteristics of Ch. utilis seedlings at age of 13 months
在实生苗龄22 个月时, 桐梓箐坝种源的地径、 株高、 每株苗数指标在2 个育苗点间无显著差异, 而且与5 个种源在贵阳育苗点的平均值接近, 其指标值分别为地径为4.4 mm 左右、 株高60 cm 左右、 每株有5~6 苗。 在贵阳育苗点, 苗木各性状指标在5 个种源间差异较大, 其中汇川仙人山种源的地径最大、 为5.9 mm, 株高最高、为74.5 cm; 其次是桐梓仙人山种源, 地径为4.7 mm, 株高为58.9 cm; 绥阳金钟山种源的地径最小、 为2.5 mm, 株高最矮、 为27.0 cm。平均每株苗数指标, 桐梓仙人山种源的最多(7.1 苗), 汇川仙人山种源的最少(3.5 苗);根长度指标在各种源间差异不大, 为20~26 cm(表2)。
表2 金佛山方竹苗龄22 个月时的苗木性状Tab.2 Characteristics of Ch. utilis seedlings at of age 22 months
在苗木各性状指标中, 走鞭率和鞭长度在各种源间差异最大。 桐梓箐坝种源走鞭最早, 播种后15 个月时即开始有少量走鞭(图1 左); 22 个月时, 桐梓当地育苗点的苗走鞭率高达53.3%,最长鞭达45.0 cm, 贵阳育苗点的苗走鞭率为20.0%, 最长鞭21.0 cm。 桐梓仙人山种源22 个月时走鞭率为14.3%, 最长鞭为27.0 cm (图1右); 桐梓黄莲种源的走鞭率仅为4.8%, 而汇川仙人山种源和绥阳金钟山种源则尚未出现走鞭。走鞭能力强(走鞭早、 走鞭率高), 表示其生产力强。
图1 不同种源金佛山方竹竹苗鞭生长对比Fig.1 Comparison of rhizome growth of Ch. utilis seedlings from different provenances
从各种源的叶片大小看, 苗龄13 个月时叶片尚小, 叶片长宽比也较小, 至苗龄22 个月时, 叶片变大, 叶片长宽比达5.8 左右, 与成年竹的叶片长宽比基本一致[23], 说明苗龄22 个月时的叶片长宽比趋于稳定。 分析结果还显示, 汇川仙人山种源是一个长叶型种源, 其叶片的长宽比明显大于其他种源, 在苗龄13 个月时为6.2, 苗龄22个月时为7.1。 试验中观察发现, 苗龄15 个月时苗木开始产生分枝, 所有种源的一次分枝发生率均超过50%, 其中有3 个种源开始发生二次分枝(汇川仙人山种源的二次分枝发生率16.7%, 黄莲种源的二次分枝发生率10%, 箐坝种源的二次分枝发生率5%)。
测定5 个种源金佛山方竹种子的千粒质量可知[22], 桐梓箐坝种源为270.3 g、 桐梓黄莲种源为267.8 g、 桐梓仙人山种源为342.6 g、 汇川仙人山种源为340.5 g、 绥阳金钟山种源为230.9 g。分析可知, 苗龄13 个月时5 个种源实生苗的平均地径、 平均苗高与种子平均千粒质量的相关系数(r) 分别为0.951 和0.853, 其中实生苗平均地径与种子千粒质量的相关性达极显著水平 (P<0.01), 平均苗高与种子千粒质量的相关性达显著水平(P<0.05); 苗龄22 个月时5 个种源实生苗的平均地径、 平均苗高与种子平均千粒重的相关系数(r) 分别为0.870 和0.871, 二者与种子平均千粒重的相关性均达显著水平(P<0.05)。由此可见, 要培育高质量的金佛山方竹2 年生实生苗, 应选择种子千粒质量大的种源。
施肥试验测定结果表明(表3), 施肥能显著提高实生苗质量, 施肥后11 个月(即苗龄22 个月时), 桐梓仙人山种源苗木平均地径、 平均株高、 平均苗数、 平均走鞭率、 平均最长鞭分别较对 照 提 高 48.7%、 80.6%、 29.0%、 112.6%、23.3%; 生长表现明显好于未施肥苗(图2)。
图2 施肥与不施肥金佛山方竹苗生长对比Fig.2 Comparison of Ch. utilis seedlings growth with and without fertilization
表3 施肥对2 年生实生苗生长的影响Tab.3 Effects of fertilization on growth of two-year-old Ch. utilis seedlings
分析结果显示(表4), 苗龄22 个月时移植苗的地径、 株高、 苗数、 苗鲜质量以及根长分别 较 留 床 苗 提 高 75.8%、 38.5%、 93.8%、190.1%、 8.2%; 移植苗叶片清秀、 新笋多, 生长表现明显优于留床苗(图3)。 究其原因, 苗生长到一定阶段, 原有密度空间已经不能满足其对阳光和养分的需求, 必须进行移植, 以扩大其生存空间。
图3 金佛山方竹留床苗与移植苗生长情况对比Fig.3 Growth comparison of bed reserved and transplanted Ch. utilis seedlings
表4 金佛山方竹2 年生留床苗与移植苗生长指标Tab.4 Growth indicators of two-year-old bed reserved and transplanted Ch. utilis seedlings
本试验结果表明, 金佛山方竹2 年生实生苗质量因种源不同而存在较大差异, 要培育高质量的2 年生实生苗, 应选择种子千粒质量较大的种源; 施肥能显著提高竹苗质量; 在实生苗生长到一定阶段, 应进行移植培育, 以扩大其生存空间,实现培育壮苗的目的。
苗龄22 个月时, 桐梓箐坝种源竹苗的地径、株高和每株苗数在在桐梓和贵阳2 个试验点基本无差异, 表明贵阳育苗点的竹苗质量基本能达到原产地的育苗质量。
关于金佛山方竹实生苗造林的研究, 较早的研究是闵筱玉[7]在1984 年报道的金佛山方竹实生苗培育的文献, 其中指出: “株行距为20 cm ×20 cm, 每窝播种2~4 粒, 盖土2 cm, 1 年生苗高18 cm 以上, 即可出圃造林”。 白祖云等[24]研究认为, 1 年生袋苗造林成活率较母竹移植造林可提高81.67 个百分点。 郑翼等[14]认为, 金佛山方竹1 年生苗因木质化程度不高, 未形成鞭根,上山栽植成活率不高, 不适合上山造林, 因而建议在11—12 月份和翌年2—3 月份按株行距为20 cm × 20 cm 对小苗进行移栽, 培育成2 年生苗、 分蘖3 苗以上、 平均高40 cm 以上后, 再用于造林。 我们在实践中发现, 1 年生实生苗比较矮小, 很难与周边不时长出的杂草竞争, 不适合出圃造林; 2 年生实生苗的株高明显高于1 年生实生苗, 提高了与杂草的竞争力, 造林成活率相应提高, 适合出圃造林; 而3 年生苗因体量过大,造林成活率反而低于2 年生苗。 由此可见, 培育2 年生实生苗用于金佛山方竹造林, 是相对较一致的共识。
金佛山方竹秋季发出的笋通常以“光杆笋竹过度体” 的形式生长半年, 在第2 年4—5 月份才开枝展叶变成完全的竹, 在开枝展叶期间, 由于枝条较嫩、 蒸腾耗水量大, 不适合移植, 宜于11月份前后和翌年2—3 月份移植。
林业行业标准«金佛山方竹栽培技术规程»(LY/T 1906—2010)[17]规定的2 年生实生苗规格为地径>0.5 cm、 分蘖2 苗以上、 苗高>50 cm, 但在生产实际中满足这种规格的竹苗很少, 特别是满足地径和苗高的标准。 例如, 郑先蓉等[15]培育的金佛山方竹2 年生实生苗地径为0.3~0.6 cm、苗高为50~60 cm; 王灯等[25]培育的2 年生留床苗平均地径为0.36 ± 0.15 cm, 平均苗高为38.95 ±14.25 cm。 本试验在贵阳育苗点, 实生苗在苗龄13 个月时的地径为0.22 ~ 0.46 cm、 平均为0.36 cm, 株高为15.7~38.3 cm、 平均27.6 cm;苗龄为22 个月时, 地径为2.5~5.9 cm、 平均为4.3 mm, 株 高 为 27.0 ~ 74.5 cm、 平 均 为52.3 cm; 以种子千粒质量最大的种源育苗并在移植时施底肥, 苗龄22 月时的地径为5.8 mm、 株高为63.4 cm。 可见, “良种+良法” 是培育金佛山方竹优质苗的关键。
基于本试验结果, 建议将林业行业标准«金佛山方竹栽培技术规程» 中对于2 年生实生苗规格的规定修订为“2 年生实生苗规格为最大秆地径>0.4 cm, 每丛3 苗以上, 苗高>35 cm”。
致谢: 张祥庆和杜可佳为本研究提供了播种和移植试验场地; 李传荣协助调查及除草、 施肥等工作, 在此一并致谢!