文章信息
- 潘洁琳, 李晨燕, 王讷敏, 吴凯, 吴鹏飞
- PAN Jielin, LI Chenyan, WANG Nemin, WU Kai, WU Pengfei
- 杉木采穗圃管理技术研究进展
- Research progress on management technologies for Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) cutting nurseries
- 亚热带农业研究, 2017, 13(3): 211-215
- Subtropical Agriculture Research, 2017, 13(3): 211-215.
- DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2017.03.013
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文章历史
- 收稿日期: 2017-03-23
2. 国家林业局杉木工程技术研究中心, 福建 福州 350002;
3. 三明市林业局, 福建 三明 365000
2. Engineering Research Center of Chinese Fir, National Bureau of Forestry, Fuzhou, Fujian 350002, China;
3. Sanming Forest Bureau, Sanming, Fujian 365000, China
杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国特有的优良用材造林树种,因其生长快、出材率高而备受市场欢迎,在针叶树人工造林中占有极其重要的地位[1-2]。如何快速繁殖并高效培育杉木良种一直是林业工作者的研究热点[3-10]。自20世纪80年代起,我国各地杉木实生种子园普遍存在产量不稳定的问题,俞新妥[11-12]提出采取杉木根株萌芽进行扦插造林。因杉木萌芽能力较强,由采穗圃生产的穗条具有数量多、生长健壮、生根率较高、遗传增益高等特点[13],采穗圃的建立与发展已成为加速杉木良种化造林的重要途径。近年来,前人分别从圃地选择[14-15]、整地做床[16]、栽植密度配置[17]、圃地管理[3, 15]、培萌措施[5-6, 18]等方面提出了较完整的杉木采穗圃营建及管理技术,大大提高了杉木穗条产量,降低了苗木繁育成本。但如何对杉木采穗圃进行科学高效管理仍是当前的研究热点之一[19]。因此,本文在分析杉木采穗圃2种主要类型的基础上,分别从立地的选择与管理、萌条的采集两方面对杉木采穗圃营建与管理技术进行归纳总结,并提出存在的问题与营建、管理的创新思路,以期为杉木采穗圃的管理提供依据。
1 采穗圃的类型杉木采穗圃主要有高干式(图 1)和灌丛式(图 2)2种类型。其中,高干式采穗圃指大苗定植培育且待主干(主干高约3~4 m)形成后,截干并从顶部截面剪取穗条,再经过组织培养形成新的植株。福建省顺昌县洋口林场建有高干式杉木采穗圃[20]。高干式是一种传统的杉木采穗圃营建方法,但截干降低了杉木光合效率,使得体内贮存的营养日趋下降,导致萌条数量逐年减少,截面的位置效应也极大影响了萌条质量,降低穗条成活率,造林后林相不整齐,使得成本相对较高。
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图 1 高干式杉木采穗圃 Figure 1 High-stem cutting nursery type of Chinese fir (C.lanceolata) |
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图 2 灌丛式杉木采穗圃 Figure 2 Shrub cutting nursery type of Chinese fir (C.lanceolata) |
灌丛式采穗圃是在1年生实生苗或插条定植后,将主干压弯至与地面成20°~30°夹角,以抑制该段主干萌发,并在根基处覆1~2 cm营养土,剪取根基处的萌条用于无性繁殖[21]。该采穗圃具有建圃快,穗条产量高、质量优,不偏光,无位置效应等优点,保留了杉木光合效率最强的顶梢部分,为杉木萌条的正常生长提供充足养分,且圃地管理方便[22],已在福建[20]、湖南[23-24]、贵州[14, 25]等多个南方省(市)的生产实践中推广运用。
2 采穗圃的立地选择与管理立地环境对采穗圃的营建极为重要,应根据树种的生物学特性选择最适应的立地环境[19],并对采穗圃进行科学管理,才可为高质量的穗条生产提供最优的培育环境。
2.1 灌溉与排水采穗圃营建区应具备充沛的雨量。降水是杉木采穗圃的重要水分来源,且不同区域的降雨量差异较大,选择圃地时应考虑当地的降雨情况。如福建省南靖县杉木采穗圃营建区的年均降雨量达1 587~1 879 mm[26];广西龙胜县杉木采穗圃营建区的年均降雨量达1 544 mm[27]。此外,为防止圃地积水而影响母株生长或烂根,要适时疏通排水,特别是每年最为炎热的7—8月。李炎祥[28]指出杉木采穗圃应选择利于排灌的圃地。杉木采穗圃的开沟规格一般为:沟宽40 cm、沟深40 cm、沟间距1.6 m[27]。因此,采穗圃创建时应在圃地中设置较好的供水和排水系统。
2.2 光照条件光照强度对杉木生长发育及形态结构的形成十分重要。圃地应选在阳光充足、地势平坦的地方[28],较好的光照条件可以增强采穗母株光合能力,增加光合产物,以供萌条充足的营养,王乐辉等[19]指出较强的光照是生产高质量穗条的保障。杉木灌丛式采穗圃母树根基是直接生产穗条的位置,可通过调控根基的光照条件,增加萌发的生活力。弯干措施可以降低母树树冠对光的阻挡,从而约束主干的生长,使得地表的温度增高,通风增强,以达到促萌效果[23]。浅栽措施也可以扩大根基的光照面积以增加穗条的萌发数量。可见,良好的光照有助于杉木采穗圃的营建和促萌,采穗圃年均气温以15~22 ℃为宜,年日照时数以1 700~2 000 h为宜。
2.3 土壤肥力管理除了适宜的水热条件,采穗圃地的选择还应考虑土壤的肥力状况,以保证母株正常生长[22]。叶丽华[29]建议杉木灌丛式采穗圃施用7 500 kg·hm-2腐熟农家肥作为底肥或使用6 t·hm-2猪栏肥;张敏等[27]提出龙胜县杉木育苗圃地应施腐熟的有机肥。此外,杉木母体会因采穗而消耗养分,需及时进行合理追肥。何贵平等[30]根据采穗母株萌芽发生的规律性,提出最佳施肥时间为3月底和8月,最宜追肥量为187.5~225 kg·hm-2。也可使用复合肥、腐熟饼肥或标准N肥作为圃地的肥料。吴汝章[31]认为水肥管理是穗条高质高产的重要环节,以有机肥(饼肥)并加以适量的化肥为佳。
2.4 树形管理树形管理是采穗圃营建技术的重要环节之一。树形影响光照程度及养分的吸收,进而影响穗条产量及造林的成本和进度[32],建圃时应根据采穗圃母树树体类型采用不同的种植密度。灌丛式采穗圃建圃初期,为保证充足的营养空间,应适宜稀植,株行距以50 cm×80 cm为宜;后期由于树形逐渐变大,母树根基光照减少,影响萌条的生长导致穗条产量降低,应适时修枝,树冠冠幅<1 m、株高<1.5 m为宜。陈益泰等[33]建议对杉木采穗圃采取间伐,使其形成具有高产特点的树体。可见,把握好母树树体的空间布局及适时适度地整形修剪对建立高质量的杉木采穗圃至关重要。
2.5 其他管理技术采穗圃病虫害发生较少,但发生后将严重影响穗条的萌发能力[34],应定期对母株进行修剪和施药[27]。吴拥军[26]提出施用乙磷铝或百菌清可防治杉木病害;施用敌百虫可防治杉木虫害。另外,除草不仅可以减少病虫害的发生,还可以防止杂草对土壤水肥的竞争[22]。在杉木定植1个月前要对圃地进行全面除草;何贵平等[30]指出每年应对采穗圃除草2~3次。
3 采穗圃萌条的采集 3.1 母株促萌技术杉木采穗圃母株促萌技术研究是圃地萌条管理的重要内容。黄宏全等[23]分析不同处理措施对萌条的影响,认为除弯干、浅栽外,新营建的采穗圃在当年7月前每月抹芽1次,并用200 mg· L-1生长素涂抹基部2次,可于年底取得最高的萌条量。黄利斌等[35]认为采用0.2%KMnO4、10 mg· L-1生长素和5 mg· L-1三十烷醇3种药剂涂抹母株根茎促萌效果较好。何贵平等[30]研究表明,施用尿素和复合肥采穗圃产条量比对照提高54.0%~56.9%。因此,采取科学的促萌措施可以提高杉木采穗圃母株的萌条产量。
3.2 萌条采集与贮藏穗条的采集需要合适的取条位置及取条时间。取于根基的萌条因其优越的幼龄特性所繁育出的苗木分化不明显。陈春莉[20]、宋全义等[34]认为杉木1年内有4个不同的萌条采集期:2—3月取8 cm及以上穗条,4—5月取6 cm及以上穗条,6月及8—10月可将穗条全部割取,但随着母树树龄的增加,可在3—6月及9月下旬进行不同程度的取萌。萌条长度以8~10 cm为佳,15 cm及以上的穗条质量过差;萌条粗以0.3~0.5 cm为宜。杉木穗条可随插随采,但要做好萌条的保湿措施[24],在保湿条件下保存杉木穗条8 d以内为宜,否则将大大降低穗条成活率。
每年6—9月采穗圃穗条量最大,但此时气温较高,穗条扦插成活率低,不利于实际生产造林。在日照时间短、阴凉无强风、湿度大的圃地可对夏季穗条采取越冬密植贮藏,待生根后来年移植到大田,以保证穗条的成活率,提高经济效益。
4 展望随着杉木采穗圃营建技术的日渐成熟,其管理技术不断革新,成效渐佳。针对采穗圃的现存问题及其未来的营建与发展,在今后的研究中应着重关注以下3个方面。
4.1 适时调控采穗圃穗条萌生数量有关杉木采穗圃母株穗条生产研究主要集中在如何促萌并提高穗条质量上,而对母株萌生能力的调控研究相对较少。在养分充足且适宜的情况下,杉木采穗圃母株1年内可多次萌发。由于杉木的最佳扦插造林季节为每年的2—3月,使得杉木采穗圃母株在穗条非需求期的过量萌生,造成穗条及母体养分的浪费。建议从杉木采穗圃母体养分上进行调控,可在穗条需求期给母体施用充足养分,以供给穗条最大、最佳的生长。
4.2 多途径维持采穗圃生产水平杉木采穗圃往往会因不合格的选材、病虫的侵害、使用年数的增长、管理不当等原因而达到生产极限,对杉木长期有序的良种繁育工作影响较大,建议从以下两方面进行改善。(1) 对采穗圃进行遗传增益测定[36-38]后选出无用的母株,及时植入新的优良母株。该方法不仅操作方便,还可减小换圃的经济损失,并能保证正常的穗条生产。(2) 对于肥力下降而失去供给能力的土地,应移除植株后,按照采穗圃的营建经验重新整地做床并施肥,待土壤恢复肥力后,选择新的优质母株进行移植。另外,无用的圃地因肥料、药剂的施用,导致土壤中含有大量化学物质,为避免污染环境,可对圃地进行污染处理或种植具有净化土壤作用的植物,还可将废弃的圃地用于种植农作物,使圃地肥力得以恢复。
4.3 根据采穗圃母树特性进行差异化管理非需求期穗条浪费较大,除了越冬贮藏外,还应探寻提高穗条质量的新途径,使杉木采穗圃母树的养分得以保存,以供需求期穗条的萌发,延长母树穗条的生产年限,实现杉木采穗圃的长期高效利用经营。而且,随着速生[39-41]、耐贫瘠[42]、耐铝毒[43-45]等杉木优良基因型种质资源的不断挖掘,传统的采穗圃营建技术已无法适应新型材料的繁殖要求,如何进行采穗圃地的高质量化、精细化和创新化管理将成为今后的研究方向。
| [1] | 黄德诚. 杉木种植应该注意的问题探讨[J]. 中国林业产业, 2016(7): 154–155. |
| [2] | 吴鹏飞, 马祥庆, 黄木生, 等. 提高杉木优良无性系插穗生根能力[J]. 福建林学院学报, 2007, 27(4): 337–342. |
| [3] | 张晓珍. 培育措施对杉木优良无性系采穗圃穗条生长的影响[J]. 亚热带农业研究, 2017, 13(1): 15–18. |
| [4] | 梁文英. 台湾峦大杉扦插育苗及其栽培[J]. 亚热带农业研究, 2010, 6(4): 217–221. |
| [5] | 杨柏群, 梁瑞友, 吕宇宙, 等. 粤北杉木良种壮苗培育技术[J]. 现代农业科技, 2016(2): 189, 205. |
| [6] | 段凤芝. 杉木良种壮苗培育技术探索[J]. 安徽农业科学, 2014, 42(19): 6274, 6278. |
| [7] | 曾志光, 黄小春, 罗坤水, 等. 杉木大径材定向培育良种效应研究[J]. 江西林业科技, 2007(5): 4–6, 38. |
| [8] | 刘琼. 杉木良种壮苗培育技术[J]. 农业科技与信息, 2016(32): 131–132. |
| [9] | 蔡玲, 吴幼媚, 黄金使, 等. 广西良种杉木组培育苗快繁技术体系的优化[J]. 西部林业科学, 2016, 45(4): 35–39. |
| [10] | 苏秀城. 杉木无性系不同继代代数组培苗差异研究[J]. 福建林学院学报, 2000, 20(4): 353–356. |
| [11] | 俞新妥. 中国杉木研究[J]. 福建林学院学报, 1988, 8(3): 203–220. |
| [12] | 俞新妥. 福建杉木生产的历史和展望[J]. 福建林学院科技, 1982(1): 1–8. |
| [13] | 吴鹏飞, 何友兰, 马祥庆, 等. 杉木无性系插穗生根和发芽影响因子的研究[J]. 福建农林大学学报(自然科学版), 2008, 37(1): 51–56. |
| [14] | 石怀昌, 吴益莲, 卢永艳. 杉木无性系育苗与造林技术[J]. 现代农业科技, 2012(16): 194, 205. |
| [15] | 许忠坤. 湖南杉木优良无性系的推广应用[J]. 湖南林业科技, 2001, 28(3): 11–14, 10. |
| [16] | 王法云, 陈光禄, 黄红云, 等. 杉木无性繁殖技术推广初报[J]. 河南林业科技, 1992(4): 28–30. |
| [17] | 李志军, 宫锐, 周欣佩, 等. 关于建立林木采穗圃技术的探讨[J]. 防护林科技, 2004(S1): 117, 122. |
| [18] | 吴冬生. 杉木无性繁殖新技术的推广应用[J]. 福建林业科技, 1994, 21(S1): 183–185. |
| [19] | 王乐辉, 费世民, 陈秀明, 等. 我国林木良种采穗圃创建技术研究进展[J]. 四川林业科技, 2011, 32(1): 38–47, 13. |
| [20] | 陈春莉. 杉木无性系造林的基本策略和技术要领[J]. 林业勘察设计(福建), 2007(2): 138–140. |
| [21] | 吴鹏飞, 马祥庆, 邹显花, 等. 一种促进杉木根基萌发的方法: CN103875426A[P]. 2014-06-25. |
| [22] | 任立学. 采穗圃的建立与经营管理技术[J]. 防护林科技, 2014(11): 102–103. |
| [23] | 黄宏全, 张和生, 邓爱平. 新建杉木采穗圃促萌技术的研究[J]. 湖南林业科技, 1992, 19(1): 38–41. |
| [24] | 刘闽健, 黄晓, 王国礼. 杉木穗条保存时间对扦插成活率的影响[J]. 湖南林业科技, 1999, 26(4): 85–87. |
| [25] | 黔东南州杉木遗传改良协作组. 杉木无性系测定初步研究[J]. 贵州林业科技, 1999, 27(4): 14–17, 44. |
| [26] | 吴拥军. 杉木采穗圃的营建及管理技术研究[J]. 防护林科技, 2010(1): 30–32. |
| [27] | 张敏, 蓝芳菊. 杉木优良无性系采穗圃营建与扦插育苗技术及评价[J]. 现代农业科技, 2014(3): 183–184, 186. |
| [28] | 李炎祥. 杉木无性系繁殖采穗圃建立技术及难点攻克[J]. 现代农业科技, 2015(22): 172, 180. |
| [29] | 叶丽华. 杉木优良无性系扦插育苗试验[J]. 福建林业科技, 2015, 42(2): 132–135. |
| [30] | 何贵平, 陈益泰, 封剑文, 等. 杉木无性系采穗圃萌芽发生动态、施肥效应及其管理[J]. 林业科学研究, 1998, 11(1): 52–57. |
| [31] | 吴汝章. 杉木优良无性系采穗圃密植平茬技术研究[J]. 林业科技开发, 2001, 15(4): 14–15. |
| [32] | 翟明普. 现代森林培育理论与技术[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2011: 24. |
| [33] | 陈益泰, 何贵平, 封建文, 等. 杉木采穗圃的树体管理和插条选择[J]. 林业科学研究, 1995, 8(6): 611–618. |
| [34] | 宋全义, 郭东峰. 杉木无性繁殖技术[J]. 河南林业科技, 2001, 21(1): 40, 48. |
| [35] | 黄利斌, 马文明, 段雅红, 等. 杉木无性系采穗母株药剂处理促萌试验[J]. 江苏林业科技, 1998, 25(2): 19–21. |
| [36] | 余荣卓. 杉木种子园子代优良无性系测定及选择[J]. 福建林业科技, 2008, 35(1): 17–20, 25. |
| [37] | 李荣丽, 黄寿先, 梁机, 等. 杉木无性系生长和木材品质性状遗传变异研究[J]. 南方农业学报, 2014, 45(9): 1626–1631. |
| [38] | 许鲁平. 杉木第2代种子园子代测定及速生优质家系选择[J]. 福建林学院学报, 2014, 34(3): 255–260. |
| [39] | 彭明成. 杉木速生丰产林营造新技术[J]. 湖南林业科技, 2016, 43(2): 141–144. |
| [40] | 柏劲松, 谢红梅. 杉木速生丰产用材林栽培试验[J]. 林业实用技术, 2012(11): 29–32. |
| [41] | 黄碧华. 速生优良杉木组培快繁技术试验[J]. 福建林业科技, 2007, 34(2): 133–136. |
| [42] | 齐明, 何贵平, 曹高铨, 等. 杉木耐贫瘠优良无性系苗期初选[J]. 林业科学研究, 2013, 26(3): 379–383. |
| [43] | 马志慧. 铝胁迫下杉木无性系苗若干生理过程及转录组的研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2015. |
| [44] | 汪婷, 张莉莉, 胡永颜, 等. 不同耐铝型杉木优良家系早期筛选[J]. 福建林学院学报, 2013, 33(2): 124–131. |
| [45] | 汪婷. 不同耐铝型杉木家系的筛选及抗性机理研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2013. |
2017,Vol. 13

