韓照日格圖 敖日格勒 席青虎
摘 要 阿里河林業(yè)局在內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)率先進(jìn)行西伯利亞紅松的研究,為使引種的西伯利亞紅松能夠在該地區(qū)正常生長,進(jìn)行了種子育苗試驗。首先,對西伯利亞紅松的形態(tài)特征、生物學(xué)特性及繁育、造林的意義進(jìn)行了闡述,然后詳細(xì)介紹了西伯利亞紅松種子的播前處理及育苗技術(shù),最后簡要分析了引種西伯利亞紅松的各種效益,以期能夠為西伯利亞紅松在該地區(qū)進(jìn)行大面積育苗提供參考。
關(guān)鍵詞 西伯利亞紅松;種子繁殖;育苗
中圖分類號:S791 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號:1673-890X(2016)09--03
1 西伯利亞紅松簡介
1.1 形態(tài)特征
與遠(yuǎn)東紅松一樣,西伯利亞紅松也是五針?biāo)傻某>G大喬木,二者都屬大徑級用材樹種。球果直立,圓錐狀,卵圓形,長5~8 cm,直徑3~3.5 cm,成熟后種鱗不張開;種子不脫落,倒卵圓形,黃褐色,長約1 cm,直徑5~6 mm,無翅。球果較小,成熟時種鱗不張開,種子不脫落[1]。
1.2 生物學(xué)特征
西伯利亞紅松生長在寒溫帶大陸性氣候之下,極其耐寒是它最突出的生態(tài)學(xué)特點,不要說分布于溫帶的紅松望塵莫及,就是寒溫性針葉林某些主要成分(如冷杉)也不能與之相比;西伯利亞紅松是一個較為喜濕的樹種,特別是對大氣濕度要求較高;西伯利亞紅松也是一個耐陰的樹種,特別在幼年,它可以長期在云、冷杉強(qiáng)烈密閉的林分中或在其他樹種組成的上層林冠下正常生長,比樟子松表現(xiàn)出更強(qiáng)的耐陰性;西伯利亞紅松有極強(qiáng)的耐寒性,但不等于說越冷越好,西伯利亞紅松不僅是喜濕的樹種,還是頗喜溫的樹種,依據(jù)對西伯利亞紅松常見的地位級和生長條件的掌握,西伯利亞紅松在溫濕度上的最適宜生態(tài)范圍:≥10 ℃活動積溫1 600~1 800 ℃和年降雨量≥600 mm;所有紅松類樹種都有長壽的特點,單株立木可活500~800 a甚至更長,整個林分可存在350~420 a;早期生長慢,壯齡后期顯著加快,而且持續(xù)不衰,很有后勁,從而形成罕見的大徑級材,幼年生長很慢,建議用三年生以上苗造林,后期生長快且持久,早期耐陰及生長慢是適應(yīng)性狀[2-6]。
1.3 繁育和造林的意義
大興安嶺林區(qū)是我國唯一的寒溫帶針葉林集中分布區(qū),是我國北方生態(tài)屏障的重要組成部分,其生態(tài)地位和作用十分重要。俄羅斯西伯利亞紅松相關(guān)科研工作受到國家的高度重視,相關(guān)科研工作早已開始。內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)引種西伯利亞紅松始于20世紀(jì)80年代,經(jīng)過長時間的經(jīng)驗積累,已經(jīng)掌握了西伯利亞紅松的培育經(jīng)驗,摸索出西伯利亞紅松在大興安嶺西北坡造林及幼林撫育方法。因此,引進(jìn)栽培西伯利亞紅松,對豐富我國寒溫帶森林樹種組成、改善森林品質(zhì)、提高綜合效益,確有重大戰(zhàn)略意義[7-11]。林區(qū)生態(tài)建設(shè)面臨的主要問題是樹種過于單一、天然過純與歷史上過密的營造林方針,對于促進(jìn)森林健康化、保證森林正向演替非常不利。西伯利亞紅松是一個集用材、堅果、糧油和保健為一體的優(yōu)良樹種,極耐寒、喜濕,耐陰喜光又具有復(fù)層、異齡特點,在保水固土、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)水分方面的作用極強(qiáng),通過營造林,可以改善大興安嶺林區(qū)樹種單純、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、生態(tài)價值不高等現(xiàn)狀。
2 西伯利亞紅松播前處理
2.1 種子品質(zhì)檢驗
使用種子前應(yīng)進(jìn)行品質(zhì)檢驗,以便計算播種量及確定是否宜于播種等。檢驗內(nèi)容包括凈度、生活力、優(yōu)良度和千粒質(zhì)量。新采收的種子可用解剖法,檢查優(yōu)良度、查看胚及胚乳是否飽滿、色澤是否正常等。
種子千粒質(zhì)量也是質(zhì)量優(yōu)劣的一個重要指標(biāo),阿里河林業(yè)局在俄羅斯赤塔采購了西伯利亞紅松種子,其千粒質(zhì)量220~245 g(絕對干質(zhì)量),種子飽滿,胚發(fā)育良好、幾乎充滿胚腔。
2.2 種子貯藏
西伯利亞紅松采收后要妥善保管貯藏,其方法是首先選擇地下水位深、干燥的地方挖深2.5~3.0 m窖,種子在入窖前晾曬到含水量10%~12%,與干沙或鋸末按1∶3之比混合,放入窖中,其厚度不超過1 m,之后用干土填上,上面起丘及采用其他防水、防雨、防溫度升高措施。
2.3 種子休眠
西伯利亞紅松種子屬于綜合中度深休眠類型。播前若不進(jìn)行專門處理或處理時間不足,難以得到滿意的場圃發(fā)芽率。據(jù)試驗研究,西伯利亞紅松干種子及催芽時間不足的種子各個部分均具有抑制活性。內(nèi)外種皮抑制萌發(fā)的作用十分明顯。所以西伯利亞紅松既屬外源休眠又屬于內(nèi)源休眠,既有物理機(jī)械阻礙,又有化學(xué)物質(zhì)、生理機(jī)制阻礙萌發(fā),因而屬于綜合休眠[12]。一般低溫層積需要120 d以上。
除秋播外,播種前需催芽處理使之打破休眠,順利出芽。催芽必須保持如下條件方能滿足西伯利亞紅松種子生物學(xué)特性對外界環(huán)境條件的要求:種子含水量20%以上(最適約40%);通氣、保溫由介質(zhì)——沙、鋸末、泥炭、苔蘚、雪等來完成,與種子均勻混合或成層相間;催芽溫度0~5 ℃,催芽時間一般4個月以上。催芽方法如下:一般采用低溫混沙催芽,用清水浸種后與濕基質(zhì)混合裝于木箱中,置于冰箱、冰柜、地窖內(nèi),在0 ℃左右(0~5)℃,進(jìn)行4個月催芽,實驗室發(fā)芽率80%~90%。
3 西伯利亞紅松育苗
3.1 育苗容器的選擇
阿里河林業(yè)局自1991年建立玻璃鋼育苗溫室以來,一直使用的是原廣西林科院研制生產(chǎn)的連體紙杯。以冊為單位,每冊88杯。上山造林時容器相互之間經(jīng)水浸后膠粘劑溶解,使之分開,分開時杯與杯相互之間不影響,獨立成杯,不會破壞容器內(nèi)基質(zhì)和苗木根系[13]。每冊連體紙杯的規(guī)格為46 cm×32 cm×12 cm。
3.2 育苗基質(zhì)的選擇
配制基質(zhì)使用的土壤應(yīng)選擇疏松、通透性、養(yǎng)分良好無病蟲害的壤土,一般就地取土,原土以林區(qū)的棕色針葉林土為主,用時用規(guī)格篩篩除土中的石粒和雜質(zhì),規(guī)格篩大小為2 cm×2 cm。最好經(jīng)過馴化的土壤更佳,養(yǎng)分容易被分解。
基質(zhì)必須添加適量基肥。提高土壤的通透性和養(yǎng)分。適當(dāng)增加磷鉀肥。一般使用有機(jī)肥是農(nóng)家肥料,經(jīng)過堆漚發(fā)酵,充分腐熟,粉碎過篩后才能使用。沒有腐熟的糞肥,會發(fā)熱燒傷幼苗。無機(jī)肥以復(fù)合肥、過磷酸鈣等為主,可做底肥,混合在土壤中增加土壤的養(yǎng)分,是長效肥。
為了增加土壤的通透性,可在基質(zhì)中可摻入一定比例的鋸末,以利于土壤的疏松,但要和原土攪拌均勻,消毒要徹底,以免滋生細(xì)菌。將過篩后的原土與鋸末、腐熟好的基肥、按10∶1∶0.5的比例進(jìn)行均勻混拌配制成營養(yǎng)土,另加少量的無機(jī)肥料。
3.3 裝杯
營養(yǎng)土的配制一般在頭一年的秋末上凍之前進(jìn)行。第二年的四月下旬至五月上旬營養(yǎng)土解凍后就要進(jìn)行裝杯。容器育苗所需營養(yǎng)土方量的計算:紙杯規(guī)格:46 cm×32 cm×12 cm =1 7664 cm3=0.017 664 m3。1 m3營養(yǎng)土÷0.017664 m3/盤=56盤,也就是說1 m3營養(yǎng)土可以裝56盤連體紙杯。
裝杯結(jié)束后,要進(jìn)行土壤消毒。利用微噴將硫酸亞鐵水溶液噴灑在苗床上,每667 m2地約需要50 kg硫酸亞鐵,第一次土壤消毒要澆透,需要3~4 h,經(jīng)過3~4 d土壤稍干時,就可以進(jìn)行點播。
3.4 點播
點播前要做種子發(fā)芽試驗,測算出發(fā)芽率。根據(jù)發(fā)芽率計算播種量。發(fā)芽率最高50%。千粒質(zhì)量220~245 g。由于種子來源比較珍貴,點播量每杯3~4粒。
播種時間一般在5月中旬進(jìn)行,為了在苗木生長時避過高溫期。 通常我們點播前不澆水,因為在土壤消毒時水分已足夠。播時將每個紙杯里的營養(yǎng)土中間用自制的小木槌按一個小坑,深度在0.3~0.5 cm,不宜太深,播種時將種子播在坑里,也就是容器的中央,依次成行點播,做到不重播,不漏播。播后要及時覆土,覆土厚度為1.5~2 cm,過厚不出苗,過薄不扎根。覆土完成后,隨即澆水,以免造成種子失水降低成活率。在播種期間要保持基質(zhì)濕潤,以保證種子順利發(fā)芽[14]。
3.5 苗期田間管理
播種結(jié)束后,要及時打一次除草劑,使表面的雜草一出土就被殺死,以免和種子爭奪水分和營養(yǎng),保持床面清潔。我們一般用“惠爾除草劑”。播種結(jié)束3~4 d后,種子開始破土萌發(fā)。如果除草劑效果好,在播種后的14 d左右也要有雜草長出了,這時就要進(jìn)行第一次人工除草了,在雜草還沒有扎根時將其拔除干凈。此后要注意觀察,一般半月徹底清除一下雜草,平時發(fā)現(xiàn)有雜草長出,要及時除掉。掌握“除早、除小、除了”的原則,做到容器內(nèi)無雜草。
容器苗追肥時間、次數(shù)、肥料種類和施肥量根據(jù)樹種和基質(zhì)肥力而定。根據(jù)苗木各個發(fā)育時期的要求,不斷調(diào)整氮、磷、鉀肥的比例和施肥量,速生期以氮肥和磷肥為主,生長后期停止使用氮肥,適當(dāng)使用鉀肥,促使苗木木質(zhì)化。氮肥以尿素為主,出苗后苗木開始高生長時,一般每隔7~10 d施肥1次,根據(jù)苗木生長情況連續(xù)施肥3~4次,每次每667 m2地用量為10 kg。磷肥用磷酸二銨或過磷酸鈣:播種后要施肥1次,整個育苗過程施肥1~2次,每次每667 m2地需要10 kg。鉀肥用氯化鉀,生長后期苗木封頂前適當(dāng)施些磷鉀肥,一般1~2次就可以了。每次每667 m2地10 kg即可,促進(jìn)苗木木質(zhì)化。
追肥方法,將化肥溶解在曬水池里,利用玻璃鋼大棚微噴設(shè)備進(jìn)行微噴施肥。施肥濃度為0.2%,最大不能超過0.5%,嚴(yán)禁干施化肥。追肥宜在傍晚或陰天進(jìn)行,嚴(yán)禁在午間高溫時施肥,追肥后要及時用清水沖洗幼苗葉面。
澆水要適時適量,播種后隨即澆透水,在出苗期和幼苗生長初期要多次適量勤澆,保持培養(yǎng)基質(zhì)濕潤,防止芽干,造成缺苗空杯,濕度不宜過大;7-8月間為高生長旺盛時期,且根系已伸展,更由于氣溫高,苗木蒸騰量大,因此,必須供給充足的水分,每隔2~3 d澆1次透水;生長后期為促進(jìn)木質(zhì)化,要控制澆水。苗木生長過程中要注意通風(fēng)換氣,保證棚內(nèi)溫度不高于32 ℃。
本著“預(yù)防為主,綜合治理”的方針,發(fā)生病蟲害要及時防治,必要時要拔除病株。小苗破土后,要對苗木進(jìn)行殺菌消毒處理,一般用甲基托布津或百菌清等廣譜性殺菌劑水溶液進(jìn)行微噴殺菌。每667 m2地需要200 g甲基托布津配成水溶液噴灑。出苗后到6月末容易發(fā)生爛根、立枯病,由于草莖細(xì)嫩,土表溫差較大,又容易發(fā)生日灼,因此澆水宜少量多次,以調(diào)節(jié)床面溫度、濕度、以防爛根,減少立枯病的發(fā)生及日灼危害。蟲害可用殺蟲劑處理。我們的容器苗出現(xiàn)過蜘蛛災(zāi)害,人工清理蛛網(wǎng)后,又用殺蟲劑進(jìn)行殺蟲。
3.6 間苗和補(bǔ)植
種殼脫落,幼苗出齊1周后,要進(jìn)行第1次間苗。由于西伯利亞紅松幼苗生長緩慢,每個紙杯保留2~3株粗壯幼苗。對空杯及時進(jìn)行補(bǔ)苗,間苗和補(bǔ)苗后要隨即澆水。在西伯利亞紅松小苗長到4 cm時進(jìn)行第2次間苗,選擇長勢粗壯、干形良好的西伯利亞紅松苗保留一株。育苗期發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)基質(zhì)下沉,需及時填滿,以防根系外露及積水致病。
3.7 容器苗出棚馴化
7月下旬-8月上旬,西伯利亞紅松苗高達(dá)10 cm,地徑0.2 cm,這時就可以出棚馴化,出棚之前要澆1次透水。苗木出圃時間一般不能超過8月中旬,苗木出棚馴化時間過晚會造成苗木木質(zhì)化程度不夠,冬季造成凍苗尖的現(xiàn)象。
3.8 苗木出圃
3~4年生苗出圃標(biāo)準(zhǔn)俄羅斯定為苗高9~20 cm,地徑4~5 mm,我國紅松3~4年生苗標(biāo)準(zhǔn)亦于此相似。容器苗上山用的是特制的運苗車,在帶拖掛的大板車上焊上鐵架子,每車能裝396箱容器苗。苗木出圃時間應(yīng)與造林時間相銜接,做到隨起、隨運、隨栽植。起苗時要注意保持容器內(nèi)根系完整,防止容器破碎。苗木在運輸過程中,要輕拿輕放,運輸損耗率不得超過2%。
4 引種西伯利亞紅松的效益分析
西伯利亞紅松因耐陰,可與當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土樹種形成復(fù)層異齡混交,每一具體林分,皆可通過擇伐實現(xiàn)永續(xù),故阿里河林業(yè)局西伯利亞紅松良種基地的建設(shè)是符合生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)良性演替的措施,是符合當(dāng)代與未來人類的需要和價值趨向。從人類自身利益出發(fā)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、維護(hù)物種的多樣性、自然群體的異質(zhì)性有著重要意義,是維持將來選擇的機(jī)會所必須的,特別是對于保護(hù)森林各種生態(tài)效能、維持生態(tài)平衡等方面將起到重要作用。溫帶森林主要受溫度的控制,并且此生態(tài)系統(tǒng)的土壤濕度在春、夏季種子萌發(fā)和幼苗長成時期有很高的變異特性。這種變異性會對未來情景下植物群落的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生影響。以前多數(shù)研究是確定西伯利亞紅松種子萌發(fā)的最適溫度,為苗圃育苗技術(shù)提供基本信息。考慮到控制種子萌發(fā)的環(huán)境因素,種子對影響其萌發(fā)的一系列環(huán)境因素的敏感性大小還沒有確定。
西伯利亞紅松不僅是珍貴樹種,還可作為速生豐產(chǎn)的用材林樹種,還是優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)林樹種,將成為內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)速生豐產(chǎn)用材林基地建設(shè)的首選樹種。材質(zhì)較好,能保持林地水土,是比較重要的種質(zhì)資源,可以促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)增長和相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,而且西伯利亞紅松具有較高經(jīng)濟(jì)價值和食用價值,可以給當(dāng)?shù)厝藗儙砀鄬嵒?。其?jīng)濟(jì)效益是巨大的。引種西伯利亞紅松,是天然林保護(hù)工程及速生豐產(chǎn)林工程建設(shè)的客觀需要,不僅可以保證阿里河林業(yè)局各項造林規(guī)劃的有效實施,而且可以向周邊林業(yè)局提供部分優(yōu)良種子和良種壯苗,為“變砍樹為栽樹”,充分利用森林資源,得到木材和其他林產(chǎn)品的持續(xù)生產(chǎn),進(jìn)一步改善生態(tài)環(huán)境和林業(yè)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供有力保障。通過對西伯利亞紅松種子育苗技術(shù)的研究,為將引種的西伯利亞紅松能夠在大興安嶺林區(qū)大面積推廣提供一定的參考。
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(責(zé)任編輯:劉昀)