摘 要 為確定適用于甘肅太子山國家級自然保護區(qū)的最佳云杉栽培基質(zhì)配比,以商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖為材料,設置4個不同栽培基質(zhì)配比處理,同時以云杉人工林下土壤為空白對照,探討不同栽培基質(zhì)配比對云杉幼苗生長的影響。結果表明,采用商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖混配的栽培基質(zhì)可顯著提高云杉容器育苗效果,其中T3處理(商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖體積比為6∶3∶1)和T4處理(商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖體積比為7∶2∶1)下云杉苗木的苗高、地徑,以及地上、地下部分的生物量最高,是適宜云杉容器育苗的基質(zhì)配比。綜合考量苗木生長效果和制作成本,建議在育苗工作中采用T3處理制作栽培基質(zhì)。
關鍵詞 栽培基質(zhì);云杉幼苗;生長情況;甘肅太子山國家級自然保護區(qū)
中圖分類號:S791.18 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.11.060
云杉是我國常見的針葉樹種,屬松科云杉屬,多為高大喬木,樹冠呈狹圓錐形,樹皮多為灰色或灰褐色,隨著樹齡增長會裂成薄片狀;小枝通常為淡黃褐色,部分種帶有短柔毛和白粉層;針葉長1~2 cm,質(zhì)地較硬,先端尖銳,橫切面呈菱形[1-2]。云杉在涵養(yǎng)水源、保持水土、防風固沙等方面發(fā)揮重要作用,常被用于封山造林、園林綠化等生態(tài)恢復工程[3-4]。同時,因其木質(zhì)輕軟而富有彈性,硬度和密度適中,也被廣泛應用于建筑、家具、樂器制造中(制作門窗、樂器音板、鋼琴、吉他背板等)[5-7]。云杉對環(huán)境有較強的適應能力,常見于中高海拔地區(qū)的山地森林中,具有良好的耐寒性和耐陰性,是我國主要造林樹種之一[8]。
近年來,隨著人們對生態(tài)環(huán)境保護的重視,云杉人工林營造規(guī)模不斷擴大。云杉育苗質(zhì)量直接影響后期人工林的成活率和生長狀況[9]。傳統(tǒng)的采用裸根苗進行造林的模式易造成云杉根系損傷,從而降低苗木移栽后的成活率[10]。而采用容器育苗可有效改善苗木根系發(fā)育狀況,是云杉苗木栽培的重要方式之一[11]?;|(zhì)類型和配比是影響容器育苗效果的關鍵因素[12]。優(yōu)質(zhì)基質(zhì)可為云杉幼苗生長提供必需的水分、養(yǎng)分等。目前,關于云杉容器育苗基質(zhì)配比研究較少。本研究通過設計不同比例的商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖混合基質(zhì),分析其對云杉苗木生長效果的影響,旨在為優(yōu)化云杉容器育苗基質(zhì)配比提供理論依據(jù)。
1" 材料與方法
1.1" 研究區(qū)概況
甘肅太子山國家級自然保護區(qū)(以下簡稱太子山保護區(qū))位于臨夏州與甘南州之間,東望甘肅蓮花山國家級自然保護區(qū),南與甘南州臨潭縣、夏河縣、合作市、卓尼縣4縣(市)毗鄰,西連青海省循化縣,北鄰臨夏州康樂縣、和政縣、臨縣、積石山縣4縣,地理位置為東經(jīng)102°43′~103°42′、北緯35°02′~35°36′。全區(qū)呈狹長形,東西長約100 km,南北寬約10 km,總面積84 700 hm2,林地權屬全部為國有。
太子山保護區(qū)地處溫帶,屬大陸性季風氣候,境內(nèi)海拔高,地形復雜,氣候變化大。受地形影響,該保護區(qū)氣候水平和垂直變化顯著,寒冷陰濕多雨,四季不分明,無霜期短,熱量不足,具有夏短而涼、冬長而冷、春季回暖慢、秋季降溫快、冬干秋濕的特點。太子山保護區(qū)年平均降水量為700 mm,最高達1 030.4 mm;年日照時間為2 504.9 h,日照百分率為57%。4—8月,太子山保護區(qū)日照時間多,月日照時間近200 h;9月,連陰雨期,日照時間銳減,月日照時間在146~175 h;冬季,晴天多,月日照時間在190~220 h。太子山保護區(qū)年平均氣溫為5.1 ℃,最熱月(7月)平均氣溫為16.1 ℃,最冷月(1月)平均氣溫為-8.5 ℃,極端最低溫度為-25.7 ℃;大于等于0 ℃積溫2 558.4 ℃,大于等于5.0 ℃積溫2 398.7 ℃,大于等于10 ℃積溫1 810.9 ℃。
1.2" 試驗材料
1)供試種子。試驗用種子采自太子山保護區(qū)云杉母樹林,采收球果后置于空地散開曬干,并敲打脫粒,收集種子置于陰涼通風處貯存。2)供試容器。試驗用容器為無紡布容器,直徑為6 cm,深度為12 cm。3)供試基質(zhì)。試驗用基質(zhì)原材料為商業(yè)泥炭、珍珠巖、木屑、云杉人工林下土壤。
1.3" 試驗設計
將商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖按不同配比混合,共設置4個不同栽培基質(zhì)配比處理,分別為T1處理(商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖體積比為4∶5∶1)、T2處理(商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖體積比為5∶4∶1)、T3處理(商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖體積比為6∶3∶1)、T4處理(商業(yè)泥炭、木屑、珍珠體積比為7∶2∶1),以云杉人工林下土壤為空白對照(CK處理)。
1.4" 苗木種植
播種前,將不同配比的栽培基質(zhì)分別裝入容器中。對種子進行處理,先將種子在冷水中浸泡24 h,去除劣種后再將其置于0.3%的高錳酸鉀溶液中消毒30 min,將種子撈出并用清水沖洗干凈,而后將種子置于20 ℃下催芽7 d。于2021年4月10日播種,每個容器點播2~3粒種子,每個處理種植100個容器。出苗后間苗,每個容器僅保留1株,播種后管理方式按當?shù)爻R?guī)撫育進行,具體可參照甘肅省地方標準《云杉育苗技術規(guī)程》(DB62/T 4683—2023)。
1.5" 生長指標測定
于2023年春季進行生長指標測定,使用直尺測定云杉苗高,使用游標卡尺測定云杉地徑。隨機選取20株苗木進行破壞性采樣,清洗干凈后分離苗木地上部分和地下部分,并分別裝入2個牛皮紙信封中,然后將其置于鼓風干燥箱內(nèi)于105 ℃下殺青45 min,而后在75 ℃下烘干至質(zhì)量恒定,使用萬分之一天平測定其生物量。
1.6" 數(shù)據(jù)處理
使用Excel 2016進行數(shù)據(jù)整理和計算,使用SPSS 26.0進行方差分析和多重比較。
2" 結果與分析
2.1" 不同栽培基質(zhì)對云杉幼苗苗高和地徑的影響
由表1可知,5個不同處理中,T3和T4處理的苗高最高,二者之間差異不顯著,但顯著高于其他3個處理(p<0.05);T1和T2處理差異不顯著,但均顯著高于CK(p<0.05);CK處理的苗高最低;T3和T4處理的地徑最大,二者之間不存在顯著差異,但顯著大于其他3個處理(p<0.05);其次為T2處理,顯著大于T1、CK處理(p<0.05);CK處理地徑最小,為(3.127 7±0.164 6)mm。
2.2" 不同栽培基質(zhì)對云杉幼苗的生物量的影響
由表2可知,5個不同處理中,T3和T4處理的地上部分生物量最高,二者之間差異不顯著,但均顯著高于其他3個處理(p<0.05);T1和T2處理差異不顯著,但均顯著高于CK處理(p<0.05);CK處理的平均地上部分生物量最低;T3和T4處理的地下部分生物量最高,二者之間差異不顯著,但均顯著高于其他3個處理(p<0.05);其次為T2處理,顯著高于T1、CK處理(p<0.05);T1處理的地下部分生物量顯著高于CK處理(p<0.05);CK處理的地下部分生物量最低。
3" 結論與討論
育苗基質(zhì)是影響苗木生長的主要影響因素之一。為確定適宜于太子山保護區(qū)的云杉栽培基質(zhì)配比,開展了相關栽培試驗。結果表明,相比云杉人工林下土壤,采用商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖的人工栽培基質(zhì)可顯著提高云杉容器育苗效果;不同基質(zhì)配比的云杉苗木生長情況存在顯著差異,其中T3(商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖體積比為6∶3∶1)和T4處理(商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖體積比為7∶2∶1)均可顯著提高云杉苗木的苗高、地徑,以及地上、地下部分的生物量,是適宜云杉容器育苗的基質(zhì)配比。
添加適量商業(yè)泥炭可改善基質(zhì)理化性質(zhì),提供營養(yǎng)元素,促進云杉幼苗生長,但泥炭比例過高會使基質(zhì)過于疏松,不利于苗木生長。木屑則可改善基質(zhì)蓄水性,珍珠巖可提供礦質(zhì)元素,二者配合使用可形成良好的基質(zhì)環(huán)境,但木屑和珍珠巖比例過高會使基質(zhì)通氣性變差,影響苗木根系呼吸。T3、T4處理的苗高、地徑、生物量均無顯著差異,兩種配比均可用于云杉容器苗培育。從制作成本來看,兩種處理的珍珠巖用量相同,T4處理使用了更多的商業(yè)泥炭,而木屑可就地取材,成本較低,因此建議在育苗工作中采取T3處理(商業(yè)泥炭、木屑、珍珠巖體積比為6∶3∶1)制作栽培基質(zhì),以降低生產(chǎn)成本。
參考文獻:
[1]" 彭建,代金莉,趙福陪,等.九寨溝地區(qū)麥吊云杉資源現(xiàn)狀及其保護對策研究[J].四川林業(yè)科技,2020,41(3):23-30.
[2]" 賀萬鵬,周曉雷,解婷婷,等.青藏高原東北邊緣云杉屬-冷杉屬林火燒跡地枯落物持水特征[J].水土保持學報,2023,37(1):204-210.
[3]" 房園,梁中,張毓?jié)?,?天山云杉森林生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)能力海拔梯度變化特征[J].生態(tài)環(huán)境學報,2023,32(9):1574-1584.
[4]" LIN S,HE K N,WANG Z X,et al.Multifactor relationships between the forest structure and water conservation function of Picea crassifolia Kom. plantations in Qinghai Province,China[J].Land Degradation amp; Development,2022,33(14):2596-2605.
[5]" 徐金梅,呂建雄,鮑甫成,等.祁連山青海云杉木材密度對氣候變化的響應[J].北京林業(yè)大學學報,2011,33(5):115-121.
[6] 呂冬梅.貴南沙區(qū)幾種喬灌木樹種抗寒性評價及造林試驗[D].西寧:青海大學,2023.
[7]" ZATLOUKAL P,MANZO G,TIPPNER J.Material model of thermally modified resonance spruce (Picea abies Karst.) for linear damped modal analysis[EB/OL].(2024-01-03)[2024-04-20].https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/10589759.2023. 2299793.
[8]" 劉艷嬌,劉慶,賀合亮,等.亞高山粗枝云杉人工林土壤原核微生物群落結構與功能變化[J].應用生態(tài)學報,2023,34(12):3279-3290.
[9]" 周洪林.探討營養(yǎng)繁殖育苗技術在林業(yè)中的應用[J].工程管理,2022,3(6):59-61.
[10] 田志偉,馬偉,楊其長,等.溫室穴盤苗移栽機械研究現(xiàn)狀及問題分析[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報,2022,27(5):22-38.
[11] 武曉燕.林業(yè)育苗應用容器育苗技術分析[J].農(nóng)業(yè)科技與發(fā)展,2023,2(7):58-60.
[12] 丁岳煉,王冰清,陳杰,等.不同基質(zhì)配比對短序潤楠容器苗生長的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學,2023,62(11):92-96.
(責任編輯:敬廷桃" 張春雨)