西伯利亚红松种子繁殖育苗技术浅谈

2022-09-11

1 西伯利亚红松简介

1.1 形态特征

与远东红松一样, 西伯利亚红松也是五针松的常绿大乔木, 二者都属大径级用材树种。球果直立, 圆锥状, 卵圆形, 长5~8 cm, 直径3~3.5 cm, 成熟后种鳞不张开;种子不脱落, 倒卵圆形, 黄褐色, 长约1 cm, 直径5~6 mm, 无翅。球果较小, 成熟时种鳞不张开, 种子不脱落[1]。

1.2 生物学特征

西伯利亚红松生长在寒温带大陆性气候之下, 极其耐寒是它最突出的生态学特点, 不要说分布于温带的红松望尘莫及, 就是寒温性针叶林某些主要成分 (如冷杉) 也不能与之相比;西伯利亚红松是一个较为喜湿的树种, 特别是对大气湿度要求较高;西伯利亚红松也是一个耐阴的树种, 特别在幼年, 它可以长期在云、冷杉强烈密闭的林分中或在其他树种组成的上层林冠下正常生长, 比樟子松表现出更强的耐阴性;西伯利亚红松有极强的耐寒性, 但不等于说越冷越好, 西伯利亚红松不仅是喜湿的树种, 还是颇喜温的树种, 依据对西伯利亚红松常见的地位级和生长条件的掌握, 西伯利亚红松在温湿度上的最适宜生态范围:≥10 ℃活动积温1 600~1800 ℃和年降雨量≥600 mm;所有红松类树种都有长寿的特点, 单株立木可活500~800 a甚至更长, 整个林分可存在350~420 a;早期生长慢, 壮龄后期显著加快, 而且持续不衰, 很有后劲, 从而形成罕见的大径级材, 幼年生长很慢, 建议用三年生以上苗造林, 后期生长快且持久, 早期耐阴及生长慢是适应性状[2,3,4,5,6]。

1.3 繁育和造林的意义

大兴安岭林区是我国唯一的寒温带针叶林集中分布区, 是我国北方生态屏障的重要组成部分, 其生态地位和作用十分重要。俄罗斯西伯利亚红松相关科研工作受到国家的高度重视, 相关科研工作早已开始。内蒙古大兴安岭林区引种西伯利亚红松始于20世纪80年代, 经过长时间的经验积累, 已经掌握了西伯利亚红松的培育经验, 摸索出西伯利亚红松在大兴安岭西北坡造林及幼林抚育方法。因此, 引进栽培西伯利亚红松, 对丰富我国寒温带森林树种组成、改善森林品质、提高综合效益, 确有重大战略意义[7,8,9,10,11]。林区生态建设面临的主要问题是树种过于单一、天然过纯与历史上过密的营造林方针, 对于促进森林健康化、保证森林正向演替非常不利。西伯利亚红松是一个集用材、坚果、粮油和保健为一体的优良树种, 极耐寒、喜湿, 耐阴喜光又具有复层、异龄特点, 在保水固土、涵养水源、调节水分方面的作用极强, 通过营造林, 可以改善大兴安岭林区树种单纯、生态系统结构简单、生态价值不高等现状。

2 西伯利亚红松播前处理

2.1 种子品质检验

使用种子前应进行品质检验, 以便计算播种量及确定是否宜于播种等。检验内容包括净度、生活力、优良度和千粒质量。新采收的种子可用解剖法, 检查优良度、查看胚及胚乳是否饱满、色泽是否正常等。

种子千粒质量也是质量优劣的一个重要指标, 阿里河林业局在俄罗斯赤塔采购了西伯利亚红松种子, 其千粒质量220~245 g (绝对干质量) , 种子饱满, 胚发育良好、几乎充满胚腔。

2.2 种子贮藏

西伯利亚红松采收后要妥善保管贮藏, 其方法是首先选择地下水位深、干燥的地方挖深2.5~3.0 m窖, 种子在入窖前晾晒到含水量10%~12%, 与干沙或锯末按1∶3之比混合, 放入窖中, 其厚度不超过1 m, 之后用干土填上, 上面起丘及采用其他防水、防雨、防温度升高措施。

2.3 种子休眠

西伯利亚红松种子属于综合中度深休眠类型。播前若不进行专门处理或处理时间不足, 难以得到满意的场圃发芽率。据试验研究, 西伯利亚红松干种子及催芽时间不足的种子各个部分均具有抑制活性。内外种皮抑制萌发的作用十分明显。所以西伯利亚红松既属外源休眠又属于内源休眠, 既有物理机械阻碍, 又有化学物质、生理机制阻碍萌发, 因而属于综合休眠[12]。一般低温层积需要120 d以上。

除秋播外, 播种前需催芽处理使之打破休眠, 顺利出芽。催芽必须保持如下条件方能满足西伯利亚红松种子生物学特性对外界环境条件的要求:种子含水量20%以上 (最适约40%) ;通气、保温由介质——沙、锯末、泥炭、苔藓、雪等来完成, 与种子均匀混合或成层相间;催芽温度0~5 ℃, 催芽时间一般4个月以上。催芽方法如下:一般采用低温混沙催芽, 用清水浸种后与湿基质混合装于木箱中, 置于冰箱、冰柜、地窖内, 在0 ℃左右 (0~5) ℃, 进行4个月催芽, 实验室发芽率80%~90%。

3 西伯利亚红松育苗

3.1 育苗容器的选择

阿里河林业局自1991年建立玻璃钢育苗温室以来, 一直使用的是原广西林科院研制生产的连体纸杯。以册为单位, 每册88杯。上山造林时容器相互之间经水浸后胶粘剂溶解, 使之分开, 分开时杯与杯相互之间不影响, 独立成杯, 不会破坏容器内基质和苗木根系[13]。每册连体纸杯的规格为46 cm×32 cm×12 cm。

3.2 育苗基质的选择

配制基质使用的土壤应选择疏松、通透性、养分良好无病虫害的壤土, 一般就地取土, 原土以林区的棕色针叶林土为主, 用时用规格筛筛除土中的石粒和杂质, 规格筛大小为2 cm×2 cm。最好经过驯化的土壤更佳, 养分容易被分解。

基质必须添加适量基肥。提高土壤的通透性和养分。适当增加磷钾肥。一般使用有机肥是农家肥料, 经过堆沤发酵, 充分腐熟, 粉碎过筛后才能使用。没有腐熟的粪肥, 会发热烧伤幼苗。无机肥以复合肥、过磷酸钙等为主, 可做底肥, 混合在土壤中增加土壤的养分, 是长效肥。

为了增加土壤的通透性, 可在基质中可掺入一定比例的锯末, 以利于土壤的疏松, 但要和原土搅拌均匀, 消毒要彻底, 以免滋生细菌。将过筛后的原土与锯末、腐熟好的基肥、按10∶1∶0.5的比例进行均匀混拌配制成营养土, 另加少量的无机肥料。

3.3 装杯

营养土的配制一般在头一年的秋末上冻之前进行。第二年的四月下旬至五月上旬营养土解冻后就要进行装杯。容器育苗所需营养土方量的计算:纸杯规格:46cm×32 cm×12 cm =1 7664 cm3=0.017 664 m3。1 m3营养土÷0.017664 m3/盘=56盘, 也就是说1 m3营养土可以装56盘连体纸杯。

装杯结束后, 要进行土壤消毒。利用微喷将硫酸亚铁水溶液喷洒在苗床上, 每667 m2地约需要50 kg硫酸亚铁, 第一次土壤消毒要浇透, 需要3~4 h, 经过3~4 d土壤稍干时, 就可以进行点播。

3.4 点播

点播前要做种子发芽试验, 测算出发芽率。根据发芽率计算播种量。发芽率最高50%。千粒质量220~245g。由于种子来源比较珍贵, 点播量每杯3~4粒。

播种时间一般在5月中旬进行, 为了在苗木生长时避过高温期。 通常我们点播前不浇水, 因为在土壤消毒时水分已足够。播时将每个纸杯里的营养土中间用自制的小木槌按一个小坑, 深度在0.3~0.5 cm, 不宜太深, 播种时将种子播在坑里, 也就是容器的中央, 依次成行点播, 做到不重播, 不漏播。播后要及时覆土, 覆土厚度为1.5~2 cm, 过厚不出苗, 过薄不扎根。覆土完成后, 随即浇水, 以免造成种子失水降低成活率。在播种期间要保持基质湿润, 以保证种子顺利发芽[14]。

3.5 苗期田间管理

播种结束后, 要及时打一次除草剂, 使表面的杂草一出土就被杀死, 以免和种子争夺水分和营养, 保持床面清洁。我们一般用“惠尔除草剂”。播种结束3~4 d后, 种子开始破土萌发。如果除草剂效果好, 在播种后的14 d左右也要有杂草长出了, 这时就要进行第一次人工除草了, 在杂草还没有扎根时将其拔除干净。此后要注意观察, 一般半月彻底清除一下杂草, 平时发现有杂草长出, 要及时除掉。掌握“除早、除小、除了”的原则, 做到容器内无杂草。

容器苗追肥时间、次数、肥料种类和施肥量根据树种和基质肥力而定。根据苗木各个发育时期的要求, 不断调整氮、磷、钾肥的比例和施肥量, 速生期以氮肥和磷肥为主, 生长后期停止使用氮肥, 适当使用钾肥, 促使苗木木质化。氮肥以尿素为主, 出苗后苗木开始高生长时, 一般每隔7~10 d施肥1次, 根据苗木生长情况连续施肥3~4次, 每次每667 m2地用量为10 kg。磷肥用磷酸二铵或过磷酸钙:播种后要施肥1次, 整个育苗过程施肥1~2次, 每次每667 m2地需要10 kg。钾肥用氯化钾, 生长后期苗木封顶前适当施些磷钾肥, 一般1~2次就可以了。每次每667 m2地10 kg即可, 促进苗木木质化。

追肥方法, 将化肥溶解在晒水池里, 利用玻璃钢大棚微喷设备进行微喷施肥。施肥浓度为0.2%, 最大不能超过0.5%, 严禁干施化肥。追肥宜在傍晚或阴天进行, 严禁在午间高温时施肥, 追肥后要及时用清水冲洗幼苗叶面。

浇水要适时适量, 播种后随即浇透水, 在出苗期和幼苗生长初期要多次适量勤浇, 保持培养基质湿润, 防止芽干, 造成缺苗空杯, 湿度不宜过大;7-8月间为高生长旺盛时期, 且根系已伸展, 更由于气温高, 苗木蒸腾量大, 因此, 必须供给充足的水分, 每隔2~3 d浇1次透水;生长后期为促进木质化, 要控制浇水。苗木生长过程中要注意通风换气, 保证棚内温度不高于32 ℃。

本着“预防为主, 综合治理”的方针, 发生病虫害要及时防治, 必要时要拔除病株。小苗破土后, 要对苗木进行杀菌消毒处理, 一般用甲基托布津或百菌清等广谱性杀菌剂水溶液进行微喷杀菌。每667 m2地需要200 g甲基托布津配成水溶液喷洒。出苗后到6月末容易发生烂根、立枯病, 由于草茎细嫩, 土表温差较大, 又容易发生日灼, 因此浇水宜少量多次, 以调节床面温度、湿度、以防烂根, 减少立枯病的发生及日灼危害。虫害可用杀虫剂处理。我们的容器苗出现过蜘蛛灾害, 人工清理蛛网后, 又用杀虫剂进行杀虫。

3.6 间苗和补植

种壳脱落, 幼苗出齐1周后, 要进行第1次间苗。由于西伯利亚红松幼苗生长缓慢, 每个纸杯保留2~3株粗壮幼苗。对空杯及时进行补苗, 间苗和补苗后要随即浇水。在西伯利亚红松小苗长到4 cm时进行第2次间苗, 选择长势粗壮、干形良好的西伯利亚红松苗保留一株。育苗期发现容器内基质下沉, 需及时填满, 以防根系外露及积水致病。

3.7 容器苗出棚驯化

7月下旬-8月上旬, 西伯利亚红松苗高达10 cm, 地径0.2 cm, 这时就可以出棚驯化, 出棚之前要浇1次透水。苗木出圃时间一般不能超过8月中旬, 苗木出棚驯化时间过晚会造成苗木木质化程度不够, 冬季造成冻苗尖的现象。

3.8 苗木出圃

3~4年生苗出圃标准俄罗斯定为苗高9~20 cm, 地径4~5 mm, 我国红松3~4年生苗标准亦于此相似。容器苗上山用的是特制的运苗车, 在带拖挂的大板车上焊上铁架子, 每车能装396箱容器苗。苗木出圃时间应与造林时间相衔接, 做到随起、随运、随栽植。起苗时要注意保持容器内根系完整, 防止容器破碎。苗木在运输过程中, 要轻拿轻放, 运输损耗率不得超过2%。

4 引种西伯利亚红松的效益分析

西伯利亚红松因耐阴, 可与当地乡土树种形成复层异龄混交, 每一具体林分, 皆可通过择伐实现永续, 故阿里河林业局西伯利亚红松良种基地的建设是符合生态系统实现良性演替的措施, 是符合当代与未来人类的需要和价值趋向。从人类自身利益出发保护生态环境、维护物种的多样性、自然群体的异质性有着重要意义, 是维持将来选择的机会所必须的, 特别是对于保护森林各种生态效能、维持生态平衡等方面将起到重要作用。温带森林主要受温度的控制, 并且此生态系统的土壤湿度在春、夏季种子萌发和幼苗长成时期有很高的变异特性。这种变异性会对未来情景下植物群落的结构和功能产生影响。以前多数研究是确定西伯利亚红松种子萌发的最适温度, 为苗圃育苗技术提供基本信息。考虑到控制种子萌发的环境因素, 种子对影响其萌发的一系列环境因素的敏感性大小还没有确定。

西伯利亚红松不仅是珍贵树种, 还可作为速生丰产的用材林树种, 还是优质丰产的经济林树种, 将成为内蒙古大兴安岭林区速生丰产用材林基地建设的首选树种。材质较好, 能保持林地水土, 是比较重要的种质资源, 可以促进当地经济增长和相关行业的发展, 而且西伯利亚红松具有较高经济价值和食用价值, 可以给当地人们带来更多实惠。其经济效益是巨大的。引种西伯利亚红松, 是天然林保护工程及速生丰产林工程建设的客观需要, 不仅可以保证阿里河林业局各项造林规划的有效实施, 而且可以向周边林业局提供部分优良种子和良种壮苗, 为“变砍树为栽树”, 充分利用森林资源, 得到木材和其他林产品的持续生产, 进一步改善生态环境和林业产业的健康发展提供有力保障。通过对西伯利亚红松种子育苗技术的研究, 为将引种的西伯利亚红松能够在大兴安岭林区大面积推广提供一定的参考。

摘要:阿里河林业局在内蒙古大兴安岭林区率先进行西伯利亚红松的研究, 为使引种的西伯利亚红松能够在该地区正常生长, 进行了种子育苗试验。首先, 对西伯利亚红松的形态特征、生物学特性及繁育、造林的意义进行了阐述, 然后详细介绍了西伯利亚红松种子的播前处理及育苗技术, 最后简要分析了引种西伯利亚红松的各种效益, 以期能够为西伯利亚红松在该地区进行大面积育苗提供参考。

关键词:西伯利亚红松,种子繁殖,育苗

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