李 云,汪愛民,劉 贊,何 鋼
(湘西土家族苗族自治州林業(yè)科學(xué)研究所,湖南 吉首 416000)
孫航櫻(Prunussunhangii),薔薇科(Rosaceae)李亞科(Prunoideae)李屬(Prunus)高大落葉喬木,是2015年吉首大學(xué)張代貴團(tuán)隊(duì)在湖南省永順縣小溪國(guó)家自然保護(hù)區(qū)、龍山縣茨巖塘鎮(zhèn)兩地發(fā)現(xiàn)的新物種。孫航櫻樹形高大,樹高可達(dá)20~30 m,樹枝開展,盛開時(shí)花量極多,花葉相襯并全面覆蓋于樹冠,極為美觀。由于樹冠龐大,花瓣潔白,開時(shí)如堆雪、非常壯觀,具有極高的觀賞價(jià)值,孫航櫻可作為園林庭院觀賞樹種。我國(guó)的櫻亞屬(subg.Cerasus)植物有43種,但多為灌木或小喬木型,很少有胸徑30 cm的喬木。在湘西土家族苗族自治州發(fā)現(xiàn)的孫航櫻樹高達(dá)30 m,胸徑達(dá)80 cm。孫航櫻的發(fā)現(xiàn)為武陵山區(qū)營(yíng)造國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備林提供了新的種源[1-4]。
由于孫航櫻的種子具有休眠性,種子發(fā)芽率較低,嚴(yán)重制約了種苗繁育的效率。本研究采用不同的催芽方式和育苗密度等進(jìn)行孫航櫻育苗,旨在探索和總結(jié)孫航櫻較優(yōu)的播種育苗技術(shù),對(duì)保護(hù)和擴(kuò)大其種群規(guī)模以及加快該樹種的推廣應(yīng)用具有重要意義。
試驗(yàn)地設(shè)在湖南省湘西土家族苗族自治州林業(yè)科學(xué)研究所的試驗(yàn)基地,位于吉首市馬頸坳鎮(zhèn)米坡村,地理坐標(biāo)為109°79′E、28°35′N。試驗(yàn)區(qū)屬于中亞熱帶山地季風(fēng)濕潤(rùn)性氣候,四季分明,具有“春多寒潮、夏少酷熱、秋高氣爽、冬有霜雪”的特點(diǎn)。年平均氣溫16.4℃,無(wú)霜期286d,年降水量1200~1700mm,日照數(shù)1382.5h,日照百分率31%[5]。
本試驗(yàn)選擇的材料為2020年5—6月采集于湖南省永順縣小溪國(guó)家自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的孫航櫻種子。將采集的孫航櫻果實(shí)去除雜質(zhì),堆放入袋中腐熟,半個(gè)月果皮腐爛后,搓去果皮,清洗干凈,獲得純凈種子,陰干,不可暴曬,勿使種胚干燥,放置陰涼干燥處備用[6]。處理好后的種子應(yīng)是種仁飽滿、含水率低、無(wú)病害、成熟的種子。種子千粒重為0.24kg,種子純凈度為98%。
選擇交通便利、地勢(shì)平坦、透水性好、土壤深厚肥沃的田地進(jìn)行育苗試驗(yàn)。整地做床,將地塊做成若干等份的苗床,苗床規(guī)格為長(zhǎng)6m,寬1.2m,高20~30cm,苗床間留有30cm寬的步道,苗床四周深挖排水溝。播種前1個(gè)月每667 m2施用20kg復(fù)合肥做基肥,播種前半個(gè)月打草甘膦一次。播種前7d用0.1%~0.5%高錳酸鉀溶液噴灑消毒,覆膜[7]。播種前進(jìn)行苗床開溝,條距25cm。
2.3.1 不同催芽條件和播種時(shí)間試驗(yàn)
對(duì)采收的種子分別進(jìn)行隨采隨播、冷藏春播、冷藏夏播、沙藏春播、沙藏夏播、變溫儲(chǔ)藏春播、變溫儲(chǔ)藏夏播等7種催芽播種試驗(yàn)。7種處理的種子播種方法如下:
(1)隨采隨播。種子無(wú)需特殊儲(chǔ)藏,于2020年7月播種。
(2)冷藏春播。種子4℃冷庫(kù)儲(chǔ)藏,濕度60%,于2021年3月播種。
(3)冷藏夏播。種子4℃冷庫(kù)儲(chǔ)藏,濕度60%,于2021年8月播種。
(4)沙藏春播。種子室外常溫沙藏,濕度60%,于2021年3月播種。
(5)沙藏夏播。種子室外常溫沙藏,濕度60%,于2021年8月播種。
(6)變溫儲(chǔ)藏春播。種子先4℃冷庫(kù)儲(chǔ)藏30d,再室外常溫沙藏60d,最后4℃冷庫(kù)儲(chǔ)藏[8-9],于2021年3月播種。
(7)變溫儲(chǔ)藏夏播。種子先4℃冷庫(kù)儲(chǔ)藏30d,再室外常溫沙藏60d,最后4℃冷庫(kù)儲(chǔ)藏,于2021年8月播種。
播種前種子用0.5%高錳酸鉀溶液浸泡消毒15min。播種株行距為25cm×25cm,覆土厚度為3cm。播種后在苗床上均勻蓋上5cm厚的茅草,以保濕保溫,最后澆一次透水。每種處理播種500粒種子,設(shè)置3個(gè)重復(fù)。出苗后,不間苗,不移苗,定期除草。幼苗出齊1個(gè)月后追肥,前6個(gè)月澆灌0.5%尿素水溶液,后3個(gè)月澆灌1%氮磷鉀復(fù)合肥(N+P2O3+K2O≥40%, 20∶12∶8)溶液。
統(tǒng)計(jì)出苗時(shí)間和出苗率,分析不同催芽條件和播種時(shí)間對(duì)孫航櫻種子出苗率的影響。
2.3.2 不同覆土厚度試驗(yàn)
采用隨采隨播的方式進(jìn)行播種。播種后覆土厚度分別設(shè)定為<3cm、3~4cm、>4~5cm、>5cm等4種處理,其他按照本文2.3.1描述的方式進(jìn)行處理。統(tǒng)計(jì)出苗時(shí)間、種子出苗率和1年生苗木的苗高和地徑。
2.3.3 不同育苗密度試驗(yàn)
采用隨采隨播的方式進(jìn)行播種。待苗高達(dá)到3cm后,在苗床上按照11、16、25、44、100、400株·m-2等6個(gè)密度(株行距分別為30cm×30cm、25cm×25cm、20cm×20cm、15cm×15cm、10cm×10cm、5cm×5cm)進(jìn)行分區(qū)移植,每種密度移植面積為20m2,設(shè)置3次重復(fù)。移植后隨即澆透水,采用遮陽(yáng)網(wǎng)進(jìn)行遮蔭,清除雜草,及時(shí)保溫保濕。1個(gè)月后追肥,前6個(gè)月澆灌0.5%尿素水溶液,后3個(gè)月澆灌1%氮磷鉀復(fù)合肥(N+P2O3+K2O≥40%,20∶12∶8)溶液。播種1年后測(cè)量幼苗的高度和地徑,分析不同育苗密度對(duì)孫航櫻一年生移栽苗生長(zhǎng)的影響[10-12]。
7種種子催芽方式和播種時(shí)間的出苗情況見表1。從表1可以看出,7種催芽條件下,隨采隨播的種子播種后第二年才發(fā)芽且出苗率最低;其他經(jīng)過(guò)催芽處理的種子出苗時(shí)間縮短,出苗率提高。冷藏春播、冷藏夏播、沙藏春播、沙藏夏播和變溫儲(chǔ)藏春播、變溫儲(chǔ)藏夏播的種子與隨采隨播的相比,出苗時(shí)間分別縮短92.31%、95.38%、90.77%、94.77%、92.00%、95.08%,出苗率分別提高14.62%、24.85%、7.31%、13.60%、13.01%、26.32%。冷藏夏播、沙藏夏播、變溫儲(chǔ)藏夏播的種子,其出苗時(shí)間短,為15~17 d,3個(gè)處理之間無(wú)顯著差異。變溫儲(chǔ)藏夏播的種子出苗率最高,達(dá)到86.4%,比隨采隨播、冷藏春播、冷藏夏播、沙藏春播、沙藏夏播、變溫儲(chǔ)藏春播的依次高出26.32%、10.20%、1.17%、17.71%、11.20%、11.77%,且種子出苗整齊,成苗最好。
表1 不同催芽方式和播種時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響Tab.1Effect of germination-breaking methods and so-wing time on seed germination種子處理方式出苗時(shí)間/d出苗率/%隨采隨播325±5.8 a68.4±0.4 f冷藏春播25±4.8 b78.4±0.2 c冷藏夏播15±3.6 c85.4±0.5 b沙藏春播30±7.0 b73.4±0.3 e沙藏夏播17±3.8 c77.7±0.8 d變溫儲(chǔ)藏春播26±2.8 b77.3±0.3 d變溫儲(chǔ)藏夏播16±1.9 c86.4±0.3 a 注: 同列不同小寫字母表示處理間在α=0.05水平上差異顯著。下同。
方差分析表明出苗率最高的變溫儲(chǔ)藏夏播與其他處理方法存在顯著差異,說(shuō)明變溫儲(chǔ)藏夏播對(duì)縮短出苗時(shí)間和提高出苗率的效果最好。
不同覆土厚度處理的種子,其出苗情況及苗木質(zhì)量見表2。從表2可知,覆土厚度最薄的處理,出苗速度最快,338d即可出苗,分別比3~4cm、>4~5cm、>5cm的早3d、4d和7d,但只與>5cm的處理之間存在顯著差異,與3~4cm、>4~5cm的處理之間差異均不顯著。覆土厚度為3 ~4cm時(shí)的平均苗高最高,達(dá)到168.4cm,與>4~5cm的處理之間無(wú)顯著差異;<3cm的處理苗高也達(dá)到了165.4cm。覆土厚度<3cm的處理平均地徑最大,為3.6cm,與其他3個(gè)處理之間均存在顯著差異;其次為>4~5cm、3~4cm的處理,這兩個(gè)處理之間差異不顯著。因此,綜合出苗時(shí)間及苗木生長(zhǎng)情況,種子覆土無(wú)需太厚,3cm左右比較合適,此種處理苗高莖壯。
表2 不同覆土厚度對(duì)種子萌發(fā)及苗木生長(zhǎng)的影響Tab.2Effect of covering soil thickness on seed germi-nation and seedling growth覆土厚度/cm出苗時(shí)間/d苗高/cm地徑/cm<3338±1.6 b165.4±0.3 b3.6±0.2 a3~4341±2.4 ab168.4±0.4 a2.6±0.1 bc>4~5342±4.2 ab167.3±0.2 a2.7±0.1 b>5345±4.4 a157.6±1.6 c2.4±0.3 c
由不同育苗密度(株行距)培育而成的1年生苗苗木質(zhì)量見表3。從表3可知,當(dāng)育苗密度為16株·m-2時(shí)(株行距25cm×25cm),平均苗高最高,為168.4cm,與其他5個(gè)密度之間均存在顯著差異;育苗密度為11株·m-2(株行距30cm×30cm)的處理平均苗高排第二,達(dá)到167.7cm;苗木高度最低的為400株·m-2的處理,只有120.6cm。平均地徑最大的密度為11株·m-2,地徑為2.8cm;其次為16株·m-2的處理,地徑為2.7cm;這兩個(gè)育苗密度之間差異不顯著,但均與其他4個(gè)處理之間存在顯著差異。
當(dāng)育苗密度較低時(shí),苗木生長(zhǎng)空間大,可以獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)來(lái)支持苗木的生長(zhǎng);當(dāng)育苗密度過(guò)大時(shí),單株獲得的營(yíng)養(yǎng)和陽(yáng)光較少,苗木較為纖細(xì),葉片也較小。綜合分析比較,11、16株·m-2(株行距分別為30cm×30cm、25cm×25cm)為孫航櫻較為合適的育苗密度。
表3 不同育苗密度對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響Tab.3 Effect of seedling density on seedling growth育苗密度/(株·m-2)苗高/cm地徑/cm11167.7±0.21 a2.8±0.38 a16168.4±0.31 a2.7±0.25 a25162.4±0.31 b2.5±0.25 b44157.5±0.36 c2.4±0.46 c100145.4±0.21 d2.4±0.61 c400120.6±0.21 e1.9±0.36 d
在適合的季節(jié)播種是育苗的重要環(huán)節(jié),它關(guān)系著苗木的生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)惡劣環(huán)境的抵抗能力。溫度和濕度等因素都會(huì)影響孫航櫻種子的發(fā)芽率。利用適當(dāng)?shù)臈l件進(jìn)行催芽處理,種子休眠期才會(huì)被打破。通過(guò)不同催芽條件和播種時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽率的影響對(duì)比試驗(yàn)可以看到,不同的種子儲(chǔ)藏方法對(duì)孫航櫻種子的發(fā)芽及其早期生長(zhǎng)具有顯著性作用。變溫儲(chǔ)藏夏播種子,出苗時(shí)間最短,出苗率最高,種子出苗整齊,成苗最好。隨采隨播的種子出苗率最低,因?yàn)閷O航櫻種子有一年的休眠期,隨采隨播,種子埋藏在土里一年多的時(shí)間,不利于種子管護(hù),可能對(duì)發(fā)芽率有一定的影響。冷藏對(duì)于種子溫濕度的把控相比沙藏更精準(zhǔn),沙藏種子的發(fā)芽率低于冷藏種子的。夏播種子的出苗率整體高于春播種子的,因?yàn)橄嫖鞯貐^(qū)春天溫度較低,即使在苗床蓋膜育苗,也阻擋不了天氣變化對(duì)發(fā)芽產(chǎn)生的不利影響;而初夏溫度濕度穩(wěn)定,更利于種子發(fā)芽[13-15]。出苗率最高的為變溫儲(chǔ)藏夏播種子,且出苗時(shí)間短。所以在播種時(shí)盡量選擇夏天,以達(dá)到最佳出苗率。
適當(dāng)?shù)母餐梁穸饶軌蛱岣叻N子的發(fā)芽率和成活率,促進(jìn)苗木的生長(zhǎng)發(fā)育。覆土厚度過(guò)淺,容易造成土壤表層的溫度和水分波動(dòng),增加干旱的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)種子的萌發(fā)不利。覆土過(guò)厚,容易造成苗木根系缺氧和腐爛;土壤低溫時(shí),溫度回升慢,種子發(fā)芽需要的積溫不夠,出苗時(shí)間延長(zhǎng)。本試驗(yàn)表明,孫航櫻種子育苗覆土厚度3 cm較為合適,過(guò)深和過(guò)淺既會(huì)影響出苗時(shí)間,又會(huì)影響苗木的生長(zhǎng)發(fā)育。在實(shí)際應(yīng)用中,覆土厚度也可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤條件因地制宜調(diào)整。
育苗密度(株行距)是否合適,影響到苗木的質(zhì)量和產(chǎn)值。密度過(guò)大,苗木互相擁擠,植株獲得的營(yíng)養(yǎng)和光照不足,通風(fēng)差,容易滋生病蟲害;密度過(guò)小,不能有效利用光照和營(yíng)養(yǎng),苗圃地容易滋生雜草,加大管理難度,也浪費(fèi)土地資源。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),育苗密度為11~16株·m-2(即株行距為25~30cm×25~30cm)時(shí)孫航櫻生長(zhǎng)最快,生長(zhǎng)量最大。應(yīng)用到更廣泛的實(shí)際生產(chǎn),需要更多的試驗(yàn)探究??茖W(xué)的方法和合理的管護(hù)是促進(jìn)苗木種子發(fā)芽和生長(zhǎng)的關(guān)鍵,尤其對(duì)于繁育困難的珍稀樹種,更要根據(jù)其種子特性和苗木生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn),運(yùn)用適合的措施進(jìn)行科學(xué)催芽并加強(qiáng)管理,以提高種子發(fā)芽率,為后期苗木質(zhì)量的提高奠定基礎(chǔ),為推進(jìn)珍稀苗木資源開發(fā)利用提供支撐。