李明军
(甘肃白龙江博峪河省级自然保护区管护中心 甘肃陇南 746400)
林木资源是我国重要的生态资源,对维护国土生态安全、保障林产品供给、改善生存环境具有重要作用。然而,目前我国林业发展存在林木资源量不足、林木质量较差等问题。据统计,我国人均森林覆盖率远低于世界平均水平,不利于林业实现可持续发展。如何提高林木育种水平,培育优质丰富的林木资源,是摆在林业科技工作者面前的重大课题。为此,文章以甘肃省白龙江林区为研究对象,探讨该区域林木种苗培育技术,以期为推动我国林业可持续发展提供科技支撑。
白龙江林区位于甘肃省东南部,跨越陇南市文县和甘南州舟曲县两个县级行政区域,该林区总面积达104.98 万公顷,涵盖山区、坡地和谷地3 种典型地形。林区地势西高东低,海拔为1 600 m~3 900 m。
白龙江林区属于北亚热带向暖温带过渡地区,垂直气候差异明显,年平均气温约14.1 ℃。每年4 月会出现零星冻雪天气,平均气温为9 ℃~18 ℃。每年6 月—9 月为盛夏时节,平均气温约20 ℃。秋季气温虽然温和,但昼夜温差较大。冬季平均气温在0 ℃左右。该林区年降水量为400 mm~800 mm,主要集中在7 月和8 月。
白龙江林区土壤类型主要受该区域地貌、气候及生物活动的共同影响。山地地区海拔较高,气温较低,植被覆盖率较低,形成了以山地草甸土、高山荒漠土等初级发育的矿质土为主的土壤类型。这些土壤腐殖质含量仅1%左右,且pH 为5.5~6.5。坡地和岩溶地区土壤受重力水流影响,表层较厚,含水量较高,形成了坡岗沟地土壤。这类土壤腐殖质含量可达3%~5%,pH 为6.0~7.5。谷地和河漫滩地区植被覆盖良好,土壤中积累了较多腐殖质,常见土壤类型有潮土、草甸土等,其腐殖质含量可达5%~8%,pH 为7.0~8.0。总体来看,白龙江林区不同区域的土壤特性因地形和植被的差异而略有不同,但整体酸碱度适宜林木生长,且积累了一定的腐殖质,满足林业栽培需要。
白龙江林区属于温带针叶林和温带落叶林交错分布的过渡地带。主要林木资源有黄果冷杉、秦岭冷杉等针叶树和青钱柳、毛白杨等阔叶树。由于往年的过度砍伐,原生林受到不同程度的破坏。针叶树林多见次生林和人工林,阔叶树林以次生林为主。这些树种对白龙江林区的生态系统起到重要的支撑作用,不仅提供了丰富的木材资源,也维持了该区域的水源涵养和土壤保持功能。
白龙江林区气候干燥,在选择苗圃地时需考虑多个因素。首先,海拔应控制在2 000 m 以下,地形平坦开阔,便于机械化操作。其次,水源充足也很关键。苗圃地需靠近河流或水库,保证充足的灌溉用水。同时,土壤条件应适宜,pH 以接近中性为佳,有机质含量不低于3%。另外,交通便利度也是需要考虑的重要因素,便于运输种苗及肥料。除此以外,还要避开干旱和岩溶地区,不选择高寒地带,确保气候条件符合树木生长需要。
3.2.1 收集区域环境信息
根据白龙江林区的气候条件、土壤特点,选择适应性强的树种。该区域属于干旱和半干旱气候,需选择抗旱性强的树种[1]。针对土壤pH 偏酸的特点,选择适宜在酸性土地中生长的树种。同时,需要考虑不同树种对温度、海拔的适应性。
3.2.2 确定树种用途
白龙江林区是重要的生态屏障,故需大力培育抗寒抗旱的树种,如秦岭冷杉、黄果冷杉等,这些树种能适应当地的气候条件,具有防风固沙作用。同时,白龙江林区也是部分野生动物的栖息地,可以选择野生动物喜食的饲料林树种,如三角槭、深灰槭等。此外,结合当地居民需求,选择适宜授粉的蜜源树种,以及具有食用、药用价值的经济林树种,如血皮槭、建始槭等。
3.2.3 优选树种品种
在满足白龙江林区功能定位的基础上,筛选出适应性强、抗逆性高的树种品种。应优先选择对本地气候、土壤等环境条件适应性好、生长迅速的品种。同时,要注意选择抗寒、抗旱、抗病虫害能力强的品种。此外,对于绿化树种要选择形态优美、花果效果佳的品种。
3.3.1 种子采集与存储
白龙江林区种子采集需要考虑采集时期和母树选择两个方面。最佳采集时期为种子完全成熟后,一般在每年的8 月—10 月。同时,选择树形饱满、无病虫害的优质母树。采集前对母树进行标记,采集过程中要轻拿轻放,避免损伤果实,具体可以通过登树采摘或在地面铺设收集物采集落下的种子。采集后需及时除去空果和未成熟果实,防止霉变。采集的种子要分类储藏于迷你型树种仓,内部温度控制在3 ℃~5 ℃,湿度在45%~50%。储藏前加入精炼蜡或蛭石粉防止种子脱水[2]。
3.3.2 种子消毒
白龙江林区种子消毒的目的是杀灭种子表面及内部的病原菌,防止病害扩散。常用的消毒方法有物理消毒和化学消毒。其中,物理消毒可使用热水处理或紫外线照射。将种子置于50 ℃~60 ℃热水中浸泡30 min~60 min,或经过紫外线照射杀灭表面病原。化学消毒可以使用浓度适宜的药剂溶液浸种,如硫酸铜溶液、高锰酸钾溶液等,浸泡时间为10 min~30 min[3]。消毒后应及时清洗,以免残留的药剂对种子造成伤害。同时,需要对操作容器、工具进行消毒,防止出现二次污染。
3.3.3 种子催芽
白龙江林区种子催芽方法要针对不同树种的特点选用。对于黄果冷杉等外壳坚硬的树种,可以采用温水催芽法。将种子放置在40 ℃~50 ℃温水中浸泡催芽,每天换水1 次,7 d~10 d 后进行播种。对于三角槭、长尾槭等种衣有油脂的树种,可以用磨砂法去除油脂。将种子与滚烫的细砂混合,磨掉种衣,然后浸泡在清水中进行催芽。针对生长周期长的树种如秦岭冷杉,可以采用层积催芽法。将种子与湿润物混合分层放置,在0 ℃~5 ℃的环境下促进发芽。此外,还可以利用生长调节剂如赤霉酸、贝壳杉酸等促进种子发芽[4]。催芽过程中要保证氧气充足,防止种子腐烂。根据树种和配套条件选择适宜的催芽方法,以提高种子发芽率。
3.4.1 无性繁殖技术
在白龙江林区,可采用扦插育苗和嫁接育苗两种无性繁殖技术进行育苗。扦插育苗可选择当年生新枝进行,切取长度为15 cm~20 cm、直径为0.5 cm~1 cm 的一年生枝条,保留2~3 个芽,除去其他芽和针叶,随后将切穗插入发芽床或育苗容器进行扦插。嫁接育苗包括袋嫁接法和边嫁接法。其中,袋嫁接法是选择扦插育成的细根穗与砧木嫁接,并用塑料袋包扎覆盖,促进组合生长[4]。边嫁接法是在根砧边缘和接穗边缘削切皮肤组织,将二者紧密捆扎在一起,使它们逐渐长合。嫁接可优化根系和树干,但操作较复杂。采用无性繁殖技术可保持和传递优良母树的遗传特性,但操作过程中需注意严格消毒,防止病原体通过接穗感染。
3.4.2 容器育苗技术
白龙江林区适宜采用容器育苗技术,具有育期短、苗木成活率高等优点。该技术选择高20 cm,直径18 cm 的有底塑料容器,底部均匀打10~15 个排水小孔,以便排出多余水分,防止积水导致根系腐烂。基质方面,可以采用木屑、黄土、腐殖质按2∶1∶1的比例混合。为改善土壤结构,可以适量添加过磷酸钙以促进苗木根系生长[5]。混合基质后要测定pH,通过添加少量石灰粉或硫粉调节pH 至6.0~6.5,使其适宜树木生长。装容器前需去除空瘪果以确保质量。将处理过的种子均匀撒播于基质表面,覆盖1 cm 厚的细砂,并用塑料薄膜覆盖在容器口部,维持基质湿度。待种子发芽后应及时去除薄膜,并适当浇水保证土壤在较为稳定的湿度范围内。在塑料温室内应适度控制温湿度,为幼苗生长创造良好的微气候条件。
3.5.1 根系修剪
根系修剪可以保持树木的平稳生长,促进根系发育,增强树木对土壤养分的吸收。在整个培育阶段,可以进行2~3 次根系修剪。第1 次在出苗后修剪过长和缠绕的主根,促进分蘖;第2 次在移栽前对根系进行整体修剪,刺激侧根生长;第3 次在移栽后进行轻度修剪,减少移栽伤害。
3.5.2 根系肥培
根系肥培是促进树木根系生长的重要措施。对于黄果冷杉、秦岭冷杉等适宜在酸性土壤生长的树种,可以选择以磷钾肥为主、适量氮肥的酸性水溶肥进行灌根。对于三角槭、长尾槭等适宜在中性土壤生长的树种,可以选择以钙镁肥为主的中性水溶肥灌根。
3.5.3 菌根菌接种
白龙江林区可选择适宜的菌根菌对主要树种进行根系接种。对于黄果冷杉,可以选择黑麦草波德氏菌;对于秦岭冷杉,可以选择土生空团菌。通过菌根菌接种,可以有效促进寒地针叶树的生长。
白龙江林区地形复杂,运输条件相对落后,需采取科学系统的运输管理措施。首先,选择适宜的运输时间,一般选择秋末至次年春季为宜,这段时间气候温和,有利于树苗的运输。其次,合理装载,根据不同树种和树高选择合适的货车或集装箱,并做好支撑固定,运输过程中加固束扎,防止晃动脱落造成机械损伤。此外,在运输途中设置临时遮阳网,保持适度湿润,防止树苗叶面过度失水。最后,选择合理路线,避开山路,减少冲击对树苗的伤害。运至植栽地后,及时进行检疫,观察树苗生长状况,必要时进行保苗处理,促进树苗健康生长。
3.7.1 肥水管理
白龙江林区属于干旱寒冷地区,树木生长周期较短,这对肥水管理提出了更高的要求。针对主要树种黄果冷杉和秦岭冷杉,应合理确定施肥次数,每年1~2 次即可。肥料以磷钾类为主,适量氮肥,并补充钙镁元素。可采取浅沟施肥法,将肥料施入树木根系周围。通常情况下,每周浇水1~2 次为宜,避免过量补水造成根系腐烂,具体可以选择早晚微量滴灌的方式。此外,要定期检测土壤营养状况,实时观察树木生长情况,动态调整肥水方案。
3.7.2 病虫害防治
白龙江林区主要树种为黄果冷杉、秦岭冷杉等,主要病害包括根腐病和枝枯病。在苗木的生长过程中,可以选择伏立康唑、吡唑醚菌酯等杀菌剂进行根部喷洒,预防根腐病。发现枝枯病症状后,应及时剪除病枝,并喷施百菌清等杀菌剂进行治疗。针对蚜虫这类害虫,可以选择生物农药进行喷洒,有效防治苗木病虫害,保证苗木健康生长。
白龙江林区在开展林木种苗培育工作时,需综合考虑本地区的气候、土壤等自然条件,合理选择培育基地,选择抗寒抗旱的优良树种,采集高品质的种子进行规范化的催芽育苗,并采用嫁接、容器育苗等先进技术。同时要加强根系培育、病虫害防治等关键环节的工作,运用科学合理的肥培和灌溉方式,培育出高质量、适应性强的林木资源,为保护生态环境、实现林业可持续发展提供助力。