彭建東
(遼寧省楊樹研究所,遼寧 蓋州 115213)
楊樹具有生長快、干形直、材質好、適應性強、繁殖容易等特點,為膠合板、密度板和造紙等的優(yōu)質工業(yè)原料,市場上熱銷,經濟價值高,是農村調整產業(yè)結構、農民發(fā)家致富的可靠選擇,深受群眾喜愛[1]。近年來,全國各地大面積營造楊樹豐產林,相應需要大量的楊樹苗木[2]。楊樹苗木繁殖主要采用一年生硬枝扦插的方式在苗圃中進行繁殖,要想獲得大量的優(yōu)質苗木,苗圃的經營管理顯得尤為重要[3]。圃地連作可導致苗木扦插成活率低下、長勢衰弱,病蟲害也更易發(fā)生,降低了苗圃生產效益,為了弄清圃地連作對楊樹苗木生長的影響,本研究通過對連作1 次、連作2 次和不連作(對照)圃地中的苗木的生長狀況、相應的生理指標進行了對比分析,以期為今后的苗圃經營管理提供理論依據(jù)。
試驗地位于遼寧省錦州市黑山縣新興鎮(zhèn)楊樹研究所基地內,處于溫帶半濕潤區(qū)內,屬溫帶大陸性季風氣候。年平均氣溫8 ℃。最低氣溫-27.6 ℃;最高氣溫35 ℃。年平均降水量586 mm,無霜期165 d左右。土壤類型為沙壤土,有機質含量0.2 %~1.8%,全鉀2.1%,全磷0.1%~0.4%,地下水位4~5 m。
于2018年春,在遼寧省楊樹研究所黑山新興鎮(zhèn)基地內選取立地條件基本一致的連作1 次、連作2次和不連作的苗圃地塊作為試驗田,每個圃地面積約145 m2,選擇一年生中遼1 號楊(P.×canadensis‘Zhongliao-1’)的插穗作為試驗材料,采用楊樹大壟雙行滴灌育苗技術進行育苗[3]。
2.2.1 試驗數(shù)據(jù)的收集
于2018 年9 月15 日,采用隨機抽樣的方法,每個圃地分別選取3組苗木,每組苗木數(shù)量為30株為一次重復,分組統(tǒng)計苗木的平均苗高、平均地徑、平均單株地上部分生物量鮮重;于2018年8月份采集每個圃地的新鮮葉片帶回實驗室,運用分光光度計比色法進行葉綠素含量的測定,每個圃地葉綠素相應的指標值測定3次重復;于2018年8月14日上午10:00,利用Li-6400XT 便攜式光合記錄儀測定各圃地中苗木的光合速率值,測定葉片位置為距頂芽的第7~9 片葉,設置3 次重復;于2018 年9 月20 日,隨機抽取各圃地苗木進行根系鮮重、根系干重、根系含水率、根系總數(shù)量和根系按長度分級后的各級根系數(shù)量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理,其中每圃地抽取3組,每組10株為1次重復,計算相應的平均值。
2.2.2 數(shù)據(jù)處理
采用DPS16.05高級版進行數(shù)據(jù)方差分析,選用Duncan新復極差法進行多重比較。
從表1可以看出,連作1次和連作2次的圃地內苗木與不連作(對照)相比,平均苗高分別下降了5.68 %和20.17 %,經方差分析,其中連作2 次與對照、連作1次相比,差異均達到了極顯著水平,連作1次與對照相比雖有所降低,但差異未達到顯著水平;從不同圃地的平均地徑數(shù)據(jù)上看,連作1次和連作2 次分別比對照下降了15.77%和31.54%,經方差分析及多重比較發(fā)現(xiàn),3 個處理兩兩之間的差異均達到了極顯著水平;就平均單株鮮重而言,連作1次和連作2次分別比對照下降了6.93%和32.23%,方差分析的結果顯示,連作2次和連作1次、對照相比差異分別達到了顯著水平和極顯著水平,連作1次與對照的差異達到顯著水平。總體來看,在相同立地條件下,不同的連作方式造成了苗木的地上部分生物量的降低,這說明連作導致了土壤肥力的下降,這與李士儉等[4]的研究結果基本一致。
表1 不同連作圃地苗木生長狀況
苗木的生理特性指標和苗木的生長狀況密切相關[5]。在表2中,隨著連作次數(shù)的增加,各個指標的變化都呈下降趨勢。其中葉綠素a含量連作1次和連作2次比對照分別下降了11.08%和22.57%,經方差分析,連作2次和連作1次、對照比差異分別達到了顯著和極顯著水平,連作1次與對照比差異顯著;葉綠素b含量連作1次和連作2次比對照分別下降了11.20%和25.47%,經方差分析,連作2次與連作1次、對照比差異均極顯著水平,連作1次與對照比差異顯著;與對照比,連作1次和連作2次的總葉綠素含量分別下降了11.11%和23.24%,方差結果顯示,連作2次與連作1次、對照的差異均達到了極顯著水平,連作1次與對照的差異達到了顯著水平;光合作用是植物將二氧化碳和水合成有機物并釋放氧的過程,光合速率的大小可以直接反映植物生長的快慢[6-7],在表2中可以看出,與對照比,連作1次和連作2次圃地內苗木的光合速率分別比對照下降了7.71%和25.18%,經方差分析連作2次與連作1次、對照的差異均達到極顯著水平。綜上所述,連作導致了葉綠素含量的降低,從而使苗木單位葉面積上的光合速率變小,整株苗木的光合能力下降,進而使苗木生長緩慢。
表2 不同連作圃地苗木生理特性指標狀況
在表3中,連作次數(shù)影響了苗木的根系相關指標的變化,隨著連作次數(shù)的增加,根系鮮重、根系干重和根系總數(shù)量都有不同程度的下降。其中連作1次和連作2次分別與對照相比,根系鮮重下降了12.22%和40.37%,根系干重下降了9.53%和15.43%,根系總數(shù)量下降了27.27%和54.55%。根系是植物體內的重要器官,植物通過根系的吸收作用給自身提供生長所需的養(yǎng)分[8],在表3中,圃地連作對根系生長狀況影響很大,特別對毛細根系(根系長度<0.3 cm)的數(shù)量影響劇烈,連作1次和連作兩次分別與對照比降低了25.0%和62.5%,毛細根系是植物吸收營養(yǎng)表面積最大、活性最強的根部組織[9],這說明圃地連作后,根系附近的土壤環(huán)境發(fā)生了改變,限制了根系的生長。
表3 不同連作圃地苗木根系狀況
從本研究可以得出,隨著圃地連作次數(shù)的增加,圃地苗木地徑、苗高、單株鮮重、葉綠素a含量、葉綠素b含量、總葉綠素含量、光合速率、根系鮮重、根系干重、根系含水量、根系總數(shù)量和毛細根數(shù)量都呈下降趨勢,其中連作2 次較對照比差異均達到顯著水平,所以連作導致了地力衰退,使得圃地生產力水平降低。樊奔等[10]研究發(fā)現(xiàn),連作導致了土壤pH 的升高,同時與土壤肥力密切相關的氮素和磷素均隨栽植時間而逐步下降,土壤中真菌數(shù)量逐漸減少,反硝化細菌明顯增加,從而也導致氮素的損失。因而,在實際生產中,應盡量減少連作,合理倒茬,提高土地的利用效率。