林业科学  2007, Vol. 43 Issue (9): 139-143   PDF    
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何彦峰, 彭祚登, 樊辉.
He Yanfeng, Peng Zuodeng, Fuan Hui.
狭叶冬青实生苗的培育技术
Cultivation Techniques for Seedlings of Ilex fargesii
林业科学, 2007, 43(9): 139-143.
Scientia Silvae Sinicae, 2007, 43(9): 139-143.

文章历史

收稿日期:2006-01-12

作者相关文章

何彦峰
彭祚登
樊辉

狭叶冬青实生苗的培育技术
何彦峰1, 彭祚登2, 樊辉1     
1. 甘肃林业职业技术学院 天水 741020;
2. 北京林业大学森林培育与保护重点实验室 北京 100083
关键词:狭叶冬青    播种育苗    正交试验    出苗率    苗木质量    
Cultivation Techniques for Seedlings of Ilex fargesii
He Yanfeng1, Peng Zuodeng2, Fuan Hui1     
1. Gansu Forestry Technological College Tianshui 741020;
2. Key Laboratory of Forest Cultivation and Protection, Beijing Forestry University Beijing 100083
Abstract: Ilex fargesii is the fine evergreen broad-leaved tree species of northern China, but it is quite difficult to propagate. Using the orthogonal experiment design method, techniques on sowing and growing seedling of Ilex fargesii were studied. The results show that different mediums, different shading treatments and different seed treatments have significant influence on emergence rate of seedlings and quality of seedlings of Ilex fargesii. The optimum scheme of seedling-raising of Ilex fargesii is using humus soil, using single-layer shading net with 50% sunlight permeability rate, soaking the seeds with dense sulphuric acid and 250 mg kg-1 GA3 for 24 hours, and stratification treatment.
Key words: Ilex fargesii    seedling-raising    orthogonal experiment    emergence rate of seedlings    quality of seedlings    

狭叶冬青(Ilex fargesii),常绿小乔木。主要分布于湖北西部,四川、陕西,甘肃秦岭南部也有少量分布(中国科学院植物研究所, 1972安定国,2002)。抗寒、抗旱能力强,叶、花、果均具有较高观赏价值,是我国北方地区优良的常绿阔叶绿化树种(陈西仓等,2002)。本研究针对狭叶冬青实生苗培育,以培养基质、播种后出苗期遮阳措施及种子催芽处理方法为育苗效果影响因素,采用正交试验设计方法,对狭叶冬青从播种出苗率、苗木生长等方面进行研究,以期筛选出在生产上能够被广泛应用,且科学有效的实生苗育苗技术方案。

1 试验地概况

试验地位于甘肃林业职业技术学院科研实训基地(105°53′59″ E,34°29′26″ N),海拔1 160~1 170 m。本区属于暖温带湿润、半湿润气候区,四季分明,年平均气温10.7 ℃,≥10 ℃积温3 359.5 ℃,极端最高气温39.6 ℃,极端最低气温-19.2 ℃。多年平均降水量531 mm,降水量集中在7—9月,年蒸发量1 290.5 mm,湿润度0.41;无霜期185 d。土壤为黄绵土,pH值7.8。

2 材料与方法 2.1 试验因子与处理方法

1) 种子来源与试验处理  供试种子于2002年9月下旬采自小陇山林业实验局麻沿林场老爷山(105°49′15″ E,34°01′50″ N),树龄28 a。果实采回后,先放入清水中浸泡24~36 h(中间换水1~2次),然后搓擦,淘洗,置于室内阴凉通风处阴干、净种。狭叶冬青种子净度85.84%,优良度54.76%,千粒质量(16.459 ± 0.757) g,种壳占种子质量的88.44%。

种子处理  层积处理:将种子与湿沙分层交替层积(种沙比为1:3)于花盆内,置于室外地势高燥、排水良好、深25 cm的土坑内催芽约510 d(王先德,2004)。化学+层积处理:将种子浸入浓H2SO4(密度1.84)中(V种子:V=1:4),并不断搅拌,经不同时间处理后的种子再置于流水中冲洗20~2 4 h,取出沥干水分,并在室温下(20 ℃)分别用100、250和500 mg·kg -1GA3溶液浸泡24 h(徐本美等, 2002),再进行层积处理。机械损伤:播前以细沙与浸泡过的种子混合,用力摩擦,擦薄种子外皮(尹黎燕等,2002)。

2) 播种基质与苗床准备  播种基质采用腐殖质土、沙土和黄绵土。在试验地、附近林地阴坡及半阴坡按机械采样法取得黄绵土、腐殖质土样;从试验地附近河床按随机采样法取得沙土土样。用电位测定法测土壤pH值,重铬酸钾氧化法测有机质含量,扩散吸收法测土壤水解氮,0.5 mol·L-1NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测速效磷,四苯硼钠比浊法测速效钾含量。

腐殖质为枯枝落叶层下的腐熟土,用孔径3 mm的细筛过筛,加适量复合肥混匀,播前20 d用浓度40%福尔马林按50 mL·m-2加水6~12 kg喷洒消毒,然后用塑料布覆盖,播前1周揭去,待药味散尽后作床。沙土(含沙量60%),黄绵土处理、施肥和消毒方法同腐殖质。

试验采用100 cm×60 cm×20 cm的育苗盘进行不同基质育苗试验。

3) 遮阳措施  试验采用透光率50%的黑塑料遮阳网,分别设单层、双层和露天3种处理,于4—5月份晴天不同时间采用TES1332A(泰士电子股份有限公司)型照度计测光照度值。不同遮阳措施平均照度值分别为:单层遮阳24 800 lx,双层遮阳11 360 lx,露天52 800 lx。

2.2 田间试验设计

试验设基质、遮阳措施及种子处理方法3个因素,每个因素设3个水平,采用L9(34)正交表布置试验(数理统计编写组,1992)(表 1),100粒种子为1个试验小区,3次重复。

表 1 育苗试验设计因素表 Tab.1 Factors of experiment design of seedling-raising
2.3 播种与苗期管理

2004年3月25日,当种子开始露白时,按试验设计要求播种。播种方式为点播,每穴2粒,株行距10 cm×10 cm。播种后用过筛(孔径1.5 mm)的原土覆盖,厚约0.5 cm,再在土上盖一层锯末,厚度以不见土为宜。

播后11~18 d种子发芽出土,子叶展开约需8~12 d,经4~9 d长出第一片真叶,整个过程需23~39 d。种子发芽出土时,按试验设计要求遮阳。出苗后45 d,每隔1周叶面交替喷施0.1%~0.2%磷酸二氢钾和尿素溶液;苗木生长后期,每隔5~7 d叶面喷施磷酸二氢钾溶液。苗木生长期及时除草。幼苗2~3片真叶时易发生立枯病,每隔5 d分别用800倍液百菌清和达菌宁交替喷施3~4次,并用0.1%~0.2%的FeSO4溶液进行土壤消毒。

播后开始收集气象资料,详细记载出苗期,出苗率,真叶长出片数及时间,并在每小区随机抽取10株,每隔10 d量测苗高、地径;生长期末测定苗木生长量、主根长、大于5 cmⅠ级侧根数和2~5 cmⅡ级侧根数。各因素水平间平均值用LSD法进行多重比较。

3 结果与分析 3.1 土壤化学性质分析

表 2可知,3种基质中腐殖质属弱酸性。对4项养分测试指标比较分析,腐殖质有机质、水解氮、速效磷和速效钾含量最高,沙土最低。说明利用生产中较易取得的3种基质进行育苗对比试验具有一定的代表性(刘克峰等,2002)。

表 2 试验用土壤基质理化性质 Tab.2 Medium physical and chemical natures of soil for experiment
3.2 种子的基本性状及酸蚀处理效应

1) 种子的基本性状  狭叶冬青种子如肾形,横切面近三角形,较宽一面为背面,有纵向棱角3~4条,较窄两面为腹面,有纵向棱角2~3条。种壳骨质,两棱角间凹槽部分种壳较薄,棱角部分种壳较厚。

2) 酸蚀处理效应  狭叶冬青种壳厚薄不匀,如果硫酸处理不当,易使凹槽部分腐蚀穿孔, 从而损伤种仁。可见选择恰当的酸蚀处理时间是至关重要的。酸蚀处理后,种子外形变化如下:酸蚀0.5 h:棱角明显、凹槽部分隐约可见不规则裂纹;酸蚀1.0 h:种子略小,棱角透明,少数种子凹槽部分出现鳞片状剥蚀,种壳较硬;酸蚀1.5 h:种子明显变小,棱角变钝、大部分种子凹槽部分有鳞片状剥蚀,少数种子腐蚀穿孔,出现小麻点;酸蚀2.0 h:棱角极钝,种皮极薄、机械抗性差,大部分种子出现小麻点;酸蚀2.5 h:棱角模糊,种壳软、无机械抗性,95%的种仁表皮焦黄,明显皱缩。

观察结果表明,2~2.5 h种子均遭破坏,种皮已破露,种仁受损。表 3说明,未进行酸蚀处理的种子(对照)出苗率为14.4%;不同酸蚀处理时间时,种壳减轻率,种子出苗率、腐烂率均发生变化。相比之下,酸蚀处理最佳时间为1.5 h。

表 3 硫酸处理时间对种子出苗率的影响 Tab.3 Effects of treatment time of H2SO4 on emergence percentage
3.3 药剂处理的生理效应

不用药剂,单一的酸蚀处理后出苗率较低,在最佳处理时间1.5 h出苗率为19.4%,经不同浓度GA3处理后出苗率普遍提高,但当GA3处理浓度达500 mg·kg-1 时,出苗率又明显下降,这说明激素浓度过高,会对种子发芽产生抑制作用,从而影响种子活力。相比之下,酸蚀处理1.5 h,经250 mg·kg-1GA3在常温下浸泡24 h,种子出苗率最高(表 4)。

表 4 激素对出苗率的影响 Tab.4 Effects of hormone on seed germination percentage
3.4 不同基质、不同遮阳措施和种子处理方法对出苗率的影响

表 5可见,3个因素基质(A)、遮阳措施(B)、种子处理(C)对出苗率的影响程度不同。对表中资料进行反正弦转换后方差分析的结果表明,不同基质对狭叶冬青出苗率(F =811.21**)的影响及不同遮阳措施对出苗率(F=132.59**)的影响均达到极显著水平(P<0.01)。不同种子处理方法对出苗率(F值为42.2*)的影响达到显著水平(P < 0.05)。

表 5 狭叶冬青播种育苗正交试验结果 Tab.5 Orthogonal experiment results of sowing and seedling-raising of I.fargesii

经多重比较,不同基质、不同遮阳措施和种子处理方法对出苗率影响均有显著差异。提高狭叶冬青种子出苗率的最佳培养组合为A1B2C2,其平均出苗率最高,为21.2%。在覆土厚度不变的条件下,覆盖基质和遮阳措施是影响种子出苗的主要因素。狭叶冬青种子较小,种子的千粒质量仅16.459 g,子叶的顶土能力较弱,土壤紧实,种子发芽出土困难,降低了种子出苗率;另外,春季北方地区干旱、多风,土壤水分易散失,不利于种子发芽。腐殖质土疏松,通透性好,保水保肥能力强,既能满足种子发芽所需的水分,也不影响种子发芽出土,沙土虽然通气透水性能好,但保水性能较差,而黄绵土较黏,易板结,均降低了种子出苗率。遮阳措施在一定程度上降低了土壤水分散失,但间接影响了地温,露天地温回升快,但土壤易失水,双层遮阳土壤湿度相对较大,但光照不足,地温回升慢,间接影响了种子发芽,相比之下遮阳措施以单层遮阳最佳。

3.5 不同基质、不同遮阳措施和种子处理方法对苗木生长的影响

评价苗木质量的指标包括形态指标、生理指标和苗木活力表现指标3个方面。但从生产应用出发,可操作性强、简单而又可靠的评价指标以苗高、地径、高径比、侧根数量、苗木干重等为主(刘勇等,1999伍建榕等,2005)。因此,笔者仍考虑以这些评价指标为依据,分析各因素不同水平组合对苗木生长的影响。

1) 苗高及地径生长  由表 6可知,各因素不同水平组合对苗高、地径影响较大。方差分析表明,不同基质、不同遮阳措施和种子处理方法对狭叶冬青播种苗的苗高及地径指标影响均达到显著差异水平(P < 0.05)。多重比较表明(表 7),不同基质、不同遮阳措施间均有显著差异;种子处理方法C2与C3、C 1有显著差异,而C3与C1无差异。说明,基质、遮阳措施和种子处理方法对提高苗木生长量,培育苗高整齐、健壮的苗木影响较大。由此可以确定,A1 B2C2为最佳培养组合,平均苗高为8.1 cm,地径0.27 cm,比A3B3C1分别高出6.2 cm和0.13 cm。与出苗率分析结论一致。

表 6 不同处理组合对苗木生长的影响 Tab.6 Effects of the treatment combinations on seedlings growth
表 7 不同基质、遮阳措施和种子处理方法对苗木生长影响的多重比较 Tab.7 Multiple comparison of the effects of various mediums, shade ways and seeds treatment methods on seedlings growth

2) 高径比  对表 6中高径比资料进行方差分析,结果表明,不同基质对高径比影响达到显著差异水平(P < 0.05)。说明基质对苗木高度与粗度的平衡关系影响较大。经多重比较(表 7),不同基质间差异显著。但就同一基质来看,不同水平组合苗木高径比不同,说明遮阳措施与种子处理方法有利于苗木形成适宜的高径比。一般情况下,在一定的范围内,高径比越小,苗木质量越高。仅从高径比这一指标衡量,黄绵土优于腐殖质,但综合比较影响苗木质量的其他指标,腐殖质则优于黄绵土,而腐殖质不同水平组合中高径比以A1B2C2最小,可见A1 B2C2为最佳培养方案,与苗高、地径结论相符。

3) 苗木各部分干质量影响  苗木的总质量和地上部分质量反映了苗木生物产量和地上部分干物质的积累。对表 6中总干质量、茎干质量、叶干质量数据的方差分析结果表明,不同基质、不同遮阳措施和种子处理方法对苗木各部分干质量的影响均达到显著水平(P < 0.05)。多重比较表明(表 7),不同基质、不同遮阳措施间有显著差异,而种子处理方法C2与C1、C3有显著差异,但C1、C3无差异,说明种子处理以药剂GA3及酸蚀种子处理方法对苗木各部分干质量影响最大。提高苗木各部分干质量的最佳组合方案为A1B2C2,苗木总干质量最大,为2.531 g,比A3B3C1组合高出2.393 g。苗木地下部分干质量反映了苗木地下部分干物质的积累。对表 6中地下部分质量资料进行方差分析与多重比较,结论与总干质量和地上部分干质量一致。

4) 苗木根系生长  各因素不同水平组合对苗木根系生长影响较大,以不同基质影响最为明显,腐殖质最好,黄绵土最差。对表 6中主根长、侧根数资料进行多重比较表明(表 7),A1、A2、A3间差异显著;B2与B1、B3差异显著,B1、B3差异不显著;C2与C1、C3差异显著,而C1、C3差异不显著。说明A1B2C2组合方案有利于苗木根系的生长,主根长、Ⅰ级、Ⅱ级侧根数多,比A3B3C1处理组合分别高出5.0 cm、3.9条和42条,为狭叶冬青播种育苗的最佳组合,与前述结论一致。

4 结论与讨论

1) 不同基质、不同遮阳措施和不同的种子处理方法对狭叶冬青种子出苗率、苗高、地径、生物量和根系生长影响显著。提高狭叶冬青播种育苗出苗率和苗木质量指标的最佳培养方案为:腐殖质土,透光率50%单层遮阳网遮阳,用浓硫酸和GA3处理种子以及加层积催芽,出苗率为21.2%,苗高、地径、生物量、主根长、Ⅰ级侧根数及Ⅱ级侧根数分别高出黄绵土、透光率50%的双层遮阳网遮阳和层积种子处理组合6.2 cm、0.13 cm、2.393 g、5.0 cm、3.9条和42条。

2) 腐殖质土疏松,养分含量高,保水保肥能力强,pH值偏酸,既可供给种子发芽、生长充足的水分和养分,又符合苗木生长的酸性环境,防止土壤板结,是培育狭叶冬青实生苗的最好基质。沙土通气透水性良好,但保水保肥能力差,仅靠基肥、叶面施肥难以满足种子发芽、苗木生长所需的养分;黄绵土养分含量较高,但土壤黏度较大,不利于苗木根系生长。狭叶冬青幼苗喜阴湿环境,用透光率50%的单层遮阳网遮阳,种子发芽、苗木的光照环境与自然生长环境相近,生长良好,而自然光照由于光照太强,双层遮阳光照太弱,均使种子发芽、苗木生长不理想。由此可见,该组合方案为生产中较为实用的最佳培养方案。

3) 狭叶冬青种皮致密坚硬,种壳占种子质量的88.44%,坚硬致密的种皮是种子强迫休眠的因素之一。笔者的研究结果表明,影响种子强迫休眠的主要因素是种皮透气性差。酸蚀处理并不能使种子提前发芽,只是发芽整齐,说明狭叶冬青种子有生理后熟现象,由此可见,狭叶冬青种子属于综合型深休眠类型,种子从形态到生理均未成熟,种粒间休眠程度差异大(约12个月),后熟程度不一致,在满足了通气、透水和低温需求后,只有再添加GA3,才能使出苗率提高到21.2%,与徐本美等(2002)对大果冬青种子休眠与萌发研究结论相似。至于其余70%多的种子为什么不萌发,笔者认为与种子的优良度较低有关,至于种子是否有生理后熟过程,同一覆盖基质,不同厚度对种子出苗率的影响等,还有待进一步研究。

参考文献(References)
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