地膜覆蓋邊緣效應(yīng)對(duì)土壤水分及楊樹(shù)苗生長(zhǎng)的影響

吳 敏，湯玉喜，徐世鳳，吳立勛，李永進(jìn)，唐 潔

(湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410004)

洞庭湖區(qū)的楊樹(shù)扦插育苗地多為旱土，無(wú)灌溉條件，每當(dāng)4—5月遇少雨干旱年份時(shí)，育苗成活率大為下降、生長(zhǎng)勢(shì)差，為此采用地膜覆蓋措施，可大大提高育苗的總體成活率及生長(zhǎng)量。但即便如此，地膜覆蓋苗床兩邊行的苗木成活率、保存率和生長(zhǎng)量仍較苗床中部有明顯下降，為此我們開(kāi)展了地膜覆蓋苗床不同部位的苗木生長(zhǎng)及土壤含水率的試驗(yàn)研究，探索相關(guān)因子的內(nèi)在聯(lián)系，改進(jìn)育苗方法，為培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)楊樹(shù)苗提供配套措施。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

扦插育苗圃地位于漢壽縣圍堤湖垸內(nèi)，地勢(shì)平坦，土壤為沖積母質(zhì)發(fā)育而成的輕沙質(zhì)壤土。

1.2 試驗(yàn)材料

育苗試驗(yàn)材料為本課題組選育的美洲黑楊新無(wú)性系湘淋－75，種苗為1年生扦插苗，苗高3～4 m，已充分木質(zhì)化，無(wú)病蟲(chóng)為害。

1.3 試驗(yàn)方法

圃地翻耕后每1 hm2施以復(fù)合肥1 125 kg、尿素300 kg，旋耕整平，作高床，床寬1.6 m，地膜覆蓋床面，每床扦插4列，扦插密度約為60 000根/hm2。將種苗地上部分自下而上依次區(qū)分為4等分，以利刃截制成長(zhǎng)約16～18 cm的穗條，于2009年3月8日扦插，每區(qū)分段扦插穗條100根，重復(fù)3次。2010年1月調(diào)查保存率、地徑及苗高年終生長(zhǎng)量。8月中旬分別對(duì)地膜覆蓋苗床中部和邊行0～3 cm表土層取土樣3份，重復(fù)3次，在105℃下烘至恒重。

數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析［2］。

2 結(jié)果與分析

2.1 地膜覆蓋苗床對(duì)楊樹(shù)育苗保存率的影響

種苗生長(zhǎng)發(fā)育狀況和土壤水分是影響扦插成活的最主要因子，因此，本試驗(yàn)采用種苗和苗床不同部位雙因子試驗(yàn)方法。種苗部位及其在苗床不同部位扦插育苗的保存率見(jiàn)表1。

表1 地膜覆蓋苗床不同部位及種苗區(qū)分段育苗保存率Tab.1 The survival rate of the different part of film mulching and diffent part of seedling (%)

經(jīng)檢驗(yàn)，種苗不同部位的插穗在苗床同一部位所育苗木的保存率差異不顯著 (顯著水平p=0.699 3)，表明湘林—75與湘林—90等其它新無(wú)性系的研究一致［3］，雖然在年生長(zhǎng)發(fā)育周期內(nèi)存在年齡 (天)差異，但只要苗木充分木質(zhì)化，種苗自下而上各區(qū)分段均可用于扦插育苗，種苗部位對(duì)成活率及保存率沒(méi)有顯著影響;而在苗床不同部位的扦插育苗的保存率經(jīng)方差分析則有極顯著差異 (p=0.002 3)，中部2行均顯著高于兩側(cè)邊行，多重比較見(jiàn)表2。

表2 苗床不同部位育苗保存率Tukey法多重比較表Tab.2 The multiple comparison on survival rate of different part in seedbed by Turkey method

黑楊派楊樹(shù)育苗主要通過(guò)穗條在春季扦插繁殖，其成活率與前期不定根形成有關(guān)，而不定根的數(shù)量和長(zhǎng)短則與此期間的地溫和土壤含水量密切相關(guān)。地膜覆蓋在早春能有效地增加地溫、阻隔土壤水分蒸發(fā)［4］、有效增加地膜下土壤及團(tuán)塊間空氣的濕度，地膜下表面常有大量水珠凝結(jié)，且多沿楊樹(shù)扦插穗條返流土層中，使插入泥中的穗條長(zhǎng)期處于有利于不定根形成和生長(zhǎng)的濕潤(rùn)狀態(tài)，有利于提高育苗成活率和保存率。但地膜覆蓋苗床土層內(nèi)的微氣象及水分條件仍存在差異:由于地膜覆蓋僅限于苗床正面，沒(méi)有覆被高床的兩側(cè)，且緊鄰裸露的步道，在土壤毛細(xì)管作用影響下，形成邊緣效應(yīng)，邊行土壤水分易于散失。因此，邊行苗木雖也在地膜之下，但與苗床中部比較，邊行土壤含水量下降，在降雨少、干旱氣象條件下，易導(dǎo)致楊樹(shù)扦插育苗的成活率及保存率下降。

2.2 地膜覆蓋苗床對(duì)楊樹(shù)苗木生長(zhǎng)量的影響

湘林—75按種苗部位及其在苗床不同部位扦插育苗的地徑、苗高生長(zhǎng)量見(jiàn)表3。

表3 地膜覆蓋苗床不同部位及種苗區(qū)分段的苗木生長(zhǎng)量Tab.3 The growth volume of different part of seedbed under film mulching and different part of seedling

經(jīng)檢驗(yàn)，地膜覆蓋楊樹(shù)育苗的地徑、苗高生長(zhǎng)量，在種苗區(qū)分段間無(wú)顯著差異，(地徑p=0.729 3，苗高p=0.251 5);地徑、苗高生長(zhǎng)量在苗床部位間有極顯著差異 (地徑p=0.006 7，苗高p=0.001 1)，苗床中間兩行的地徑和苗高生長(zhǎng)指標(biāo)均顯著大于兩側(cè)邊行，其趨勢(shì)與育苗保存率相似。苗床不同部位的地徑、苗高生長(zhǎng)量的多重比較見(jiàn)表4。

表4 苗床不同部位楊樹(shù)育苗生長(zhǎng)量Tukey法多重比較表Tab.4 The multiple comparison on growth volume of different part in seedbed by Turkey method

苗木生長(zhǎng)量的大小與土壤所能提供的正常水分和養(yǎng)分成正相關(guān)，而地膜覆蓋苗床的地徑、苗高生長(zhǎng)量差異，在土壤養(yǎng)分條件一致的情況下，差異可推斷僅源自土壤水分;水分差異已如上節(jié)所述，源自地膜覆蓋時(shí)的邊緣效應(yīng)。

2.3 地膜覆蓋苗床對(duì)土壤含水率的影響

試驗(yàn)觀測(cè)顯示，在地膜覆蓋育苗過(guò)程中，苗床中部與邊行的保存率、生長(zhǎng)量均存在顯著差異，分析其原因，可能源自土壤含水量的不同，為此進(jìn)行土壤水分實(shí)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 地膜覆蓋苗床不同部位土壤含水率Tab.5 The moisture content in different part of seedbed under the film mulching (%)

從表5數(shù)據(jù)可知，在同一重復(fù)內(nèi)，有膜覆蓋苗床的表層土壤含水率邊行均低于中部，試驗(yàn)總體水平低10.8%;經(jīng)方差分析，這種差異不顯著 (p=0.214 3)。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)還顯示，不論是邊行還是苗床中部，表土層的平均含水率均在16.1%以下，數(shù)值偏低;究其原因與當(dāng)年8月久旱無(wú)雨有關(guān)。8月，楊樹(shù)苗木生長(zhǎng)進(jìn)入年生長(zhǎng)后期［5］，生長(zhǎng)開(kāi)始減緩，需水量已有所降低。

8月份調(diào)查的土壤表層的含水率偏低、且不同部位的含水率在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著差異，但對(duì)苗木的保存率和年生長(zhǎng)量的影響卻是顯著的，該現(xiàn)象提示:無(wú)灌溉條件的圃地，在采用地膜覆蓋措施時(shí)，不要忽視苗床側(cè)面，應(yīng)將地膜覆蓋到步道邊，使苗床的側(cè)面也在地膜的有效覆蓋內(nèi);并且，扦插時(shí)邊行不要太靠苗床邊。

3 結(jié)論與討論

在無(wú)灌溉條件的旱土培育楊樹(shù)扦插苗，采用地膜覆蓋措施可提高育苗總體保存率和生長(zhǎng)量。但當(dāng)?shù)啬H覆蓋苗床正面、且邊行扦插又太靠邊時(shí)，在苗床蓋膜邊緣效應(yīng)作用下，邊行較中部土壤含水率降低10.8%，導(dǎo)致的生長(zhǎng)效應(yīng)是保存率下降24.0%，地徑下降38.1%，苗高下降38.2%。為此，在楊樹(shù)育苗采取地膜覆蓋措施時(shí)，應(yīng)將床寬與所選地膜的寬度相匹配，將地膜蓋到步道邊，使苗床側(cè)面及邊行處于地膜的有效覆蓋內(nèi);并且，邊行穗條扦插時(shí)不要太靠邊。

［1］林大儀．土壤學(xué)［M］．北京:中國(guó)林業(yè)出版社，2002:129．

［2］唐啟義．DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) (2版) ［M］．北京:科學(xué)出版社，2010:75－123．

［3］吳敏，吳立勛，徐世鳳，等．湘林—90等5個(gè)楊樹(shù)新無(wú)性系不同部位田間育苗生長(zhǎng)性狀研究 ［J］．湖南林業(yè)科技，2008，35(6):13－20．

［4］朱安香，閻彥梅．地膜玉米對(duì)土壤水分利用的試驗(yàn)研究［J］．農(nóng)業(yè)科技通訊，2010(11):69－70．

［5］吳敏，吳立勛，湯玉喜，等．6個(gè)南方型黑楊無(wú)性系苗期年生長(zhǎng)節(jié)律的研究［J］．湖南林業(yè)科技，2005，32(4):21－25．