罗 婷,姜远标,李 江
(云南省林业和草原科学院,云南 昆明 650201)
思茅松(Pinus kesiya var.langbianensis),松科(Pinaceae)松属(Pinus)常绿植物,卡西亚松(P.kesiya)的地理变种,具有速生、优质、高产脂等特点,为云南特有乡土树种,是重要的材、脂兼用及造林树种[1-2]。早期建设的思茅松1 代种子园因为整形修剪技术不成熟,树体管理不到位,种子园树体高大,种子采收及树体管理都较困难,使种子产量受到影响。如何充分挖掘现有思茅松种子园的良种生产潜能,并采取针对性措施对已衰退的种子园母树进行更新复壮,保证其种子产量和质量,延长其生产经营期限,已逐渐成为重点关注和急待解决的科学问题之一[3-4]。国内马尾松(Piuns massoniana)[5-6]、杉木(Cunninghamia lancelata)[7]、红松(Pinus koraiensis)[8]、长白落叶松(Larix olgensis)[9]和樟子松(Pinus sylvestris L.var. mongolica Litv.)[10]的矮化已较成熟,在种子园管理中成效显著,可为思茅松整形修剪提供有益借鉴。目前思茅松育种已经进入高世代遗传改良阶段,在种子园和育种园管理中对树体整形修剪管理的要求更加迫切,而思茅松的整形修剪技术研究未见相关报道。本研究以2 年生思茅松嫁接幼树为研究对象,通过试验不同目标树形、不同枝条修剪强度来确定整形树体培育的关键技术,旨在开发适合思茅松树种特点的整形修剪技术。
试验地点在景洪市普文林场,该林场位于景洪市北部,东经10°16',北纬22°25',海拔800~1 354 m,属热带季风气候,土壤类型为赤红壤,是思茅松适生分布区。试验用幼树为健壮、长势基本一致的2 年生嫁接思茅松幼树,幼树高1.5~1.8 m、胸径1.5~2.0 cm。
(1)树体培育试验。处理1:“开心形” 树形培育[11],幼树在1.0~1.2 m 处定干截顶,主干上留3~4 枝一级侧枝,并进行拉枝。处理2:“主干分层形” 树形培育[12],在主干1.0~1.2 m 截顶,第1 轮留4 枝一级侧枝;选取生长优势明显的1 枝一级侧枝作为替代主干培养,促其向上生长,对其余3 枝进行拉枝,促其平展;1 年后再进行第2 轮留枝修剪,第2 轮留3~4 个二级侧枝。对照(CK):以不做任何修剪处理的幼树作为对照。每个处理10 株幼树,试验时间为2021 年10 月到2022 年11 月,共进行4 次修剪,每隔3~4 个月1 次,按照培育的目标树形对侧枝和主干进行修剪,将多余的背立枝、枯枝、弱枝、病枝、重叠枝一并去掉[13],且对角度不够的侧枝进行拉枝,每次修剪前观测记录主干粗、一级侧枝粗等数据。
(2)枝条修剪试验。所有试验幼树统一进行定干截顶,定干高度1.0~1.2 m。以枝条长度为标准对枝条进行短剪,处理1:对一级侧枝进行1/3 轻剪;处理2:对一级侧枝进行1/2 中剪;处理3:对一级侧枝进行2/3 重剪;处理4:一级侧枝剪到枝条无针叶处;CK:以不做任何修剪处理的幼树作为对照。每个处理6 株幼树,试验时间为2021 年10 月到2022 年11 月,修剪后测量幼树主干粗、一级侧枝粗、一级分枝粗/主干粗等数据,每3~4 个月测量一次,每次测量数据时将多余的背立枝、枯枝、弱枝、病枝、重叠枝等去掉。
用Excel 和SPSS 软件对数据进行分析统计。
经过1 年的整形修剪管理,基本达到了预期目标树形,且修剪过的幼树各项指标均优于对照组。试验期间对照组幼树主干粗平均增加了208.00 %,一级侧枝粗平均增加了213.00 %(见表1)。
经过1 年的修剪及拉枝,树高控制在1.8~2.0 m,3~4 个一级分枝在主干上以分枝角约120°分布,长成1层3 叉的开心树形。截顶后的主干和一级侧枝粗增加明显,主干粗1 年平均增加241.48%,尤其是7 月到11月之间生长最快,平均增加48.00 %;一级侧枝粗一年平均增加386.16%,其中,10 月到次年1 月增加最多,平均增加了101.19 %。一级侧枝粗比主干粗的值在1 月份时最大,达到0.93,表明1 月份一级侧枝粗增加最明显。修剪过后二级侧枝数萌发量也明显增加,以10 月到次年1 月以及7 月到10 萌发枝条为最多,处于思茅松生长旺季(见表2)。2.1.2 “主干分层形” 树体培育的生长情况
表2 修剪对 “开心形” 树体生长的影响Table 2 Effect of pruning on the growth of “happy” trees
由表3 可以看出,通过1 年的树形培育,第一轮一级侧枝中最粗壮的一枝向上直立生长,成为替代主干,其余侧枝拉枝平展,树高控制在2.5~3.0 m,第1 轮枝有3 个一级侧枝,第2 轮枝3~4 个一级侧枝,长成了1 干2 层的矮化树形。截干修剪明显促进了主干和一级侧枝的生长,主干粗平均1 年增加248.00%,7 月到11 月之间生长最快,平均增加49.10%,其次是10 月到次年1 月,平均增加37.09%;一级侧枝粗1 年平均增加386.91%,其中,10 月到次年1 月增加最多,平均增加了91.02%,其次是7 月到11 月,平均增加82.30%。修枝也促进了二级侧枝的萌发,在10 月到次年1 月及7 月到10 月之间萌发最多。
表3 修剪对 “主干分层形” 树形生长的影响Table 3 Effect of pruning on the growth of "trunk hierarchical" tree
2.2.1 对二级侧枝枝条萌发的影响
修剪后3 个月通过统计修剪处新发枝条发现,对照组新萌发小枝4 枝;轻剪、中剪、重剪的剪口分别平均萌发新枝7 枝、11 枝、7 枝,相比对照组各增加了75%、175%、75%;剪到无针叶处的枝条均没有小枝萌发,说明适度的修剪能明显促进枝条的萌发,但修剪过度也会造成新枝不萌发影响植株生长。
2.2.2 对幼树主干的影响
通过对不同修剪程度思茅松幼树枝条一年的统计分析发现,修剪过的幼树在7月份到11 月份之间主干粗增长速率最大,相比7 月,11 月份轻剪、中剪、重剪处理分别增长了50%、47%、80%;其次是1 月到3月;3 月份到7 月份,修剪处理的主干粗增加最小,相比3 月,7 月轻剪、中剪、重剪处理分别增长了27%、28%、15%。相比修剪处理,对照处理的主干粗一开始增幅较大,10月到次年1 年增长了79%,随着生长时间推移慢慢减缓,到11 月时,只比7 月增加了7%。修剪前,各处理主干粗差异不显著;到11 月份的时候,中剪和轻剪处理的主干通过对比一年的主干粗数据发现修剪处理和对照组的主干粗增加差异不显著,说明修剪处理对幼树主干粗的影响不大(见表4)。
图1 修剪对思茅松幼树主干粗的影响Figure1 Effect of pruning on trunk diameter of Pinus kesiya young trees
表4 不同修剪程度对思茅松幼树生长的影响Table 4 Effects of different pruning degrees on the growth of Pinus kesiya young trees
2.2.3 对幼树一级侧枝粗的影响
从图2 可以看出,在1 整年的生长时段中,10 月到次年1 月,一级侧枝粗生长积累最多,轻剪、中剪处理无显著差异,不同处理与对照处理差异极显著,轻剪、中剪、重剪和对照处理分别增长了90%、127%、71%、27%,相比对照组,轻剪、中剪、重剪分别增加了200%、333%、185%;其次是7 月到11 月;一级侧枝粗生长最缓慢的时段是1 月到3 月份,轻剪、中剪、重剪和对照处理分别增加了23%、12%、17%、12%,且相比对照组,轻剪、中剪、重剪分别增加了200%、73%、80%。
图2 修剪对思茅松幼树一级侧枝粗度的影响Figure 2 Effect of pruning on the thickness of primary lateral branches of Pinus kesiya young trees
通过对一级侧枝长的统计分析发现(见图3),刚修剪过的枝条生长特别快,10 月到次年1 月轻剪、中剪、重剪和对照处理分别增长了110%、71%、62%、4%,轻剪、中剪处理差异不显著,对照处理差异极显著;1 月到3 月是枝条生长最快速的时期,轻剪、中剪、重剪和对照处理分别增长了94%、96%、120%、212%;3 月份各处理枝条长均无显著差异,可能是因为经过1 月份的快速生长,植株逐渐转入了生殖生长。由此可以看出,对侧枝修剪能够明显的促进侧枝生长。
图3 修剪对思茅松幼树一级侧枝长的影响Figure 3 Effect of pruning on primary lateral branch length of Pinus kesiya young trees
轻剪、中剪处理的一级侧枝粗增幅差异不显著(见表4),对照处理的侧枝粗增幅差异极显著且最小,可见适当的修剪可以显著的增加侧枝的径粗。轻剪、中剪与对照处理的侧枝长增幅无显著差异,重剪的差异显著增加最小,可能是因为重剪本身最开始修剪的较多,说明修剪对枝条长度的影响不大。
整形修剪对维持树形、提高品质、推迟衰老期都有良好的控制作用[13],通过1 年的思茅松幼树修剪培育试验,达到了预期的目标树形,基本摸清了思茅松的修剪后反应规律。修剪使得树高明显降低,树冠增大,树体通透性好,枝条生长布局合理。由此可见,通过修剪对思茅松进行树体矮化处理有效可行。
对思茅松幼树枝条进行不同程度修剪试验发现,修剪能够明显的促进侧枝增粗和小枝萌发,尤其是中剪,对枝条进行中剪时小枝萌发及侧枝生长都是最优结果。各修剪处理的一级侧枝粗、一级侧枝长均优于对照组,说明修剪后主要促进了侧枝的生长,更利于结果枝培育。轻剪和中剪处理的一级侧枝粗差异不显著,对照组的一级侧枝粗增幅最小且差异极显著,说明对枝条进行轻剪和中剪处理时对思茅松幼树生长最迅速。研究发现,对日本落叶松(Larix kaempferi)[14]、华北落叶松[15](Huabei larch)的枝条进行短剪,尤其是短剪和中剪能更好地刺激新枝条的生长能力,这与本文试验结果一致。经过1 年的修剪观察,1 月到3 月是枝条生长最快速的季节,修剪时根据需求适合选择在生长季之前进行。
思茅松幼树定干截顶后,树体侧枝粗显著增加,1 年内一级侧枝粗增加385%~386%,对照组增加了213%,与对照组相比差异极显著。但主干粗与对照组差异不显著,对照组主干粗平均增加了208%,截干处理的主干粗平均增加了241%~248%。此外,思茅松幼树截干处理后,可以在1 年内利用侧枝培养出替代主干。说明截干主要是促进侧枝的生长与萌发,对结果枝的培养有较好的促进作用,这与孔漫雪等[16]对红松人工林截干后树体的生长效果一致。本研究结果表明,在7 月到11 月之间是思茅松主干生长最快速的时期,应加强水肥管理。
在早期营建的思茅松种子园时,研究者大多以无性系配置、生境条件、花粉管理等问题作为首要出发点,基本没有关注树体管理,随着时间推移,树体越来越高大、球果采摘困难、授粉困难等问题日益凸显出来,矮化管理种子园的需求逐渐显现。通过实际的修剪和观察,对思茅松幼树去顶修剪明显降低了树干高度,侧枝修剪、树形培育改善了树体的光照条件,减少了树体内膛遮阴挡光的现象,大大增加了通透性。思茅松树体培育主推 “主干分层形” 和 “开心形” 两种,修剪时宜遵从 “互不郁闭、透气、透光、主枝少、侧枝多” 的原则[13],主要步骤是:确定培养树形后整枝修剪出树形骨架,每年固定修剪,且辅予肥水管理。
(1)树形修剪。做 “开心形” 培养的思茅松幼树,在树高1.5 m 左右时定干截顶,定干高度1.0~1.2 m,留3~4 个一级侧枝,先对多余的侧枝、病害枝、弱枝进行剪除,打开树体的 “天窗”,形成基本 “碗形”。再对培养枝的枝条进行短剪,修剪过后的主干和一级侧枝生长明显粗壮,且萌发出更多的小枝,能为各个方向提供培养枝,增加了营养生长且促进结果枝的培养。对角度不够的一级侧枝进行拉枝,分枝的基角控制在70°~90°,而后逐年进行修剪,最终树高控住在1.8~2.0 m(见图4)。
图4 “开心” 树形示意图Figure 4 “ happy” tree diagram
“主干分层形” 树体培养的幼树培养,在幼树长到1.5 m 左右进行定干截顶,定干高度1.0~1.2 m,先对多余的侧枝、病害枝、弱枝进行剪除,保留4 个一级侧枝,选取其中1 支进行替代主干培养,促进其逐渐粗壮并慢慢向上直立生长以代替主干,并最终形成新的主干。其余3 枝进行拉枝,促使其平展生长,分枝的基角控制在70°~90°,1 年过后,到次年2 月或者6 月,对生长于新主干上的第2 轮枝就行留枝修剪,保证第1 轮枝和第二轮枝间的距离不小于0.5 m。距离太短枝条密闭影响透光,距离太长树高太高,不利用矮化培育。第二轮枝截顶后留3~4 个一级侧枝,同样对多余枝、枯枝、病枝、弱枝、交叉枝等进行剪除,对一级侧枝进行短剪,分枝基角控制在70°~90°,树形成型后要逐年修剪,使思茅松树高控制在2.5~3.0 m(见图5)。
图5 “主干分层” 树形Figure 5 “backbone layering” tree
树形骨架确定后,对留下的侧枝1/2 短剪,枯枝、病枝、重叠枝、背立枝等进行疏剪,修剪的剪口要削平,粗壮枝条及断顶创面要进行削平和涂保护剂,保证树冠层次分明,各个方向都有生长枝,如果没有的可以培养同方向的二级侧枝,最终保证每个方向都有枝条均匀分布。
(2)固定修剪。在树干定型往后要逐年进行修枝整形,适合在11—12 月或者5—6 月份进行修剪,既明显利于促进侧枝和小枝的生长,又为树形培育提供足够的修剪目标枝条,逐渐调节结果枝与生长枝的关系。
(3)肥水管理。林木任何培育技术都离不开合理高效的肥水管理,所以在综合的林业肥水管理基础上再配合整形修剪,才能达到最佳效果[14]。