桉樹采穗圃組建模式優化探討

劉江萍，汪 濤

（金清遠豐產林（紙材）基地有限公司，廣東 清遠 511515）

1 引言

近年來，隨著廣東、廣西、海南等省以營造生產紙漿材的工業用材林基地建設的迅猛發展，作為世界上3大速生樹種之一的桉樹因其適應性強、速生、豐產、材質優良等特點，成為了紙漿工業用材林開發利用的首選，其在廣東和鄰近省份的栽植面積與規模、育苗技術研發、栽植管理技術推廣以及營造林品質提升等方面均取得了較大的發展。雖然取得了一定的成績，但是在實際生產中還仍存在一些有待改善之處。拿苗木生產這個環節來說，組培桉樹苗技術難度大、成本高，目前生產直接用于上山造林的組培苗的產量有限，扦插苗生產方法簡單，易被一般農戶快速掌握，具有繁殖速度快、成本低等優點，因而生產上應用最為廣泛。然而，扦插苗的生產往往因傳統桉樹采穗圃生產管理粗放，所生產的穗條品質不佳及生產效率低下，影響了扦插成活率及苗木質量，無法保障育苗進度，致使部分林地延誤最佳造林時機，降低了造林品質。因此，為了克服傳統桉樹采穗圃生產中存在的弊端，讓營造林工作能夠再上一個臺階，尋找更加優化的采穗圃建圃模式已頗顯急迫。

2 桉樹、組培苗、扦插育苗及采穗圃

2.1 桉樹

桉樹是桃金娘科Myrtaceae桉樹屬Eucalyptus植物，自然分布于大洋洲，其種類繁多，是世界著名的硬木資源。全世界有數百個國家和地區種植桉樹，同松樹和楊樹一樣，是全球速生、經濟價值大、生態效益和社會效益高的樹種。我國自20世紀50年代開始試驗種植桉樹人工林，并逐步作為主要造林樹種在南方近10個省推廣，截至2010年，我國發展種植桉樹人工林總面積已約達260萬hm2。目前，我國桉樹苗木生產常用扦插、組織培養兩種無性繁殖的方法。

2.2 組織培養

桉樹組織培養是應用無菌操作方法培養生物的離體器官、組織或細胞，使其在人工條件下生長和發育成一株新桉樹植株的技術。按照選用材料的不同，植物組織培養一般可分為愈傷組織、以芽繁芽、微扦插和原球莖型4種類別，目前生產組培苗主要采用以芽繁芽的形式。

2.3 扦插育苗

桉樹扦插育苗是桉樹無性系育苗的主要方法，主要作業內容包括苗圃場地基礎設施建設、組建采穗圃、穗條培育、剪取穗條扦插及插后管護。這種方法簡便易行，效果好，能夠大規模繁殖，成本低，目前在生產中已廣泛應用。

2.4 采穗圃

傳統桉樹采穗圃一般是指以優良無性系組培苗作母株的以苗繁苗的采穗圃。傳統桉樹采穗圃的典型特征是使用土壤作為栽培采穗母株的基質，因而母株生長易受到土傳病、蟲害、土壤礦質營養狀況、土壤質地等的影響，穗條生產品質較難得到保障。此外，母株栽培過程中也易造成環境污染，例如施用的農藥、化肥在日常灌溉或雨淋時易流失并污染地下水源及周邊環境。傳統的桉樹采穗圃一般可分為大田采穗圃、池栽采穗圃、苗床栽采穗圃和盆栽采穗圃等，如采穗圃建于溫室或溫棚內則屬室內采穗圃，否則為露天采穗圃。華南地區生產性桉樹采穗圃一般為露天采穗圃，每年各地的采穗圃均會不同程度地受到低溫天氣影響，如12月至次年的3月間母株生長相對緩慢，穗條產量低，致使扦插進度滯后，無法全面滿足4、5月份已備耕好的林地的用苗需求，延誤造林時機，致使造林成活率難以保障；在春天，露天采穗圃水分、養分也難以控制，母株易出現徒長、穗條纖細、木質化程度太弱的情況。

3 無土栽培技術

無土栽培是一種不用土壤而用營養液或固體基質加營養液栽培作物的種植技術。它是以礦質營養學說為理論基礎逐步完善和不斷發展起來的一項農業高新技術，多在溫室、大棚等可調控小環境的栽培設施內應用。目前許多發達國家已逐步實現了無土栽培的集約化、自動化、現代化、工廠化生產，高產、高效、優質和低耗已成為設施栽培的關鍵技術，無土栽培使作物的產量和品質大幅提高，開辟了農業生態環境保護的新途徑。按照是否使用基質、對環境的影響、能耗大小、栽培技術及設施構造等差異，無土栽培可分為多種不同類別，如圖1。

圖1 無土栽培類型

3.1 按供液能耗分類

按照在供液系統中是否需要水泵等機電設備用于營養液的循環，可將無土栽培劃分為自流型和耗能型兩種類別。自流型主要依賴重力作用，營養液自高處的貯液池或罐流向低處，不需要使用水泵等加壓設備作為液流動力，系統排出液也不再泵回系統繼續使用，例如基質培中使用自流滴灌系統供液。耗能型主要為需使用水泵的間歇或循環供液系統，以水培、霧培為典型代表。

3.2 按環境影響大小分類

依無土栽培對環境的影響大小可劃分為富養型和低排型。富養型為作業過程中有營養液或廢液直接排出，易造成水體、土壤污染的一種無土栽培模式。低排型為正常作業情況下，營養液能夠被充分吸收利用，減少殘液排出或排出液經靜化處理才排入外界環境的將環境風險降到最低的一種模式。

3.3 按是否使用基質分類

根據無土栽培系統中是否使用固體基質可分為基質培和非基質培，非基質培中根據無土栽培作物大部份根系直接分布于營養液中還是暴露在空氣中進行培養的差異又可將無土栽培進一步細分為水培或霧培兩種類型。

（1）水培是指植物大部份根系生長在營養液的液層中，少量根系裸露在空氣中的一類無土栽培方法，植物生長所需氧氣一方面通過營養液的循環流動增加溶氧來提供，另一部分則由裸露的根系補充。水培具有自動化程度高、省水、省肥、省工、高產且無連作障礙的優點。相對于基質培，水培系統一次性投入較大，運行成本高，技術推廣難度大，管理不當易致某些病害迅速、大范圍擴散傳播。據目前了解，使用水培的方式組建桉樹采穗圃用于生產實踐的國家已有南非和巴西，國內暫未有桉樹苗圃對此技術的實際生產應用，但國家林業局桉樹研究中心參考國外經驗已對此進行了多項研究且取得了一定的科研成果。

（2）霧培是用噴霧的方法將營養液直接噴到懸在容器中的植物根系上的一種栽培方式。此法可同時解決植物對養分、水分和氧氣的需求，但因設備投資大、管理技術要求高、能耗高等不足，目前很少采用此技術用于農作物經營性生產，大多作為展廳或旅游觀光農業觀賞使用，霧培技術在培育桉樹采穗圃母株方面的研究與報道也基本空白。

（3）基質培中，固體基質主要起對根系固定、維持根系所處環境溫度相對恒定、吸取營養液（含礦質營養、水分）及氧氣等作用。除具有高產、高效、優質等無土栽培所共有的特性外，基質培還具有設備投資少、生產性能穩定、易就地取材的特點，該項技術在科研及實際生產上均有多方面的應用，栽培形式上常用槽培、袋培、盆培等。按照基質種類及組成，基質培可分為無機基質培、有機基質培、復合基質培等。常見的無機基質有河沙、珍珠巖、蛭石、巖棉、煤渣等；有機基質包括木屑、樹皮、稻殼、草炭等；復合基質是把有機、無機基質按適當比例混合而成。目前無機基質培在全球發展速度最快，應用范圍最廣。在桉樹采穗圃營建方面，我國部分科研院所利用河沙作為基質，配套以滴灌系統，槽培桉樹采穗母株即是基質培應用的一個典型案例。

在藝術史上黑色始終是更讓人沉迷的主題，17世紀格列柯（El Greco）在他的《奧爾加伯爵的葬禮》畫作中描繪了極具表現力的“黑色”，西班牙式的“黑色”在他手中大放異彩，成為后世畫家競相效仿的典范。19世紀初，戈雅（Francisco Goya）“黑色繪畫”壁畫以其陰郁的主題和黑色的大量運用，展現了對瘋癲的恐懼與人性陰暗面的一角。19世紀的馬奈在色彩的使用上與其他印象派成員排斥黑色不同，他十分善于使用黑色，黑色使得馬奈畫面的色彩響亮醒目而又各得其所。

4 桉樹采穗圃組建模式優化模型

理想的桉樹采穗圃應具有高產、高效、優質、易推廣、性能穩、自動化程度高、低能耗、低排放等特點。因此規劃組建新型的桉樹采穗圃應盡量同時滿足這些要求。

4.1 高產、高效、優質

應用科學的無土栽培技術能夠更加精確地供給作物肥料、水分及充足的氧氣，滿足其不同生長階段所需，為穗條產量、質量的提升以及縮短穗條生產周期等提供了可能。目前，選用無土栽培系統組建桉樹采穗圃是改進桉樹穗條生產技術的必然。

4.2 易推廣

設備、設施投入越高，技術越復雜，在實際的生產實踐中越難推廣應用。無土栽培方式中，霧培、水培設備相對復雜，投入成本高，操作較復雜，不易被推廣。基質培常與滴灌系統進行配套，設備簡單，管理方便。

4.3 性能穩

無土栽培設施一般由栽培床（槽或盆）、貯液池（罐）、供液系統和控制系統4部分組成。各組成部分功能的穩定是整個系統性能穩定的保障。霧培、水培的供液系統和控制系統一般使用電器設備較多，設備復雜，系統易出現電力故障及設備故障，系統穩定性差。目前水培、霧培多用于培育短周期作物，系統穩定性低是其中一個重要要因，是避免故障造成重大損失的需要。基質培常與滴灌系統配套，使用電器設備相對較少，例如重力自流型滴灌系統不使用水泵供液，系統運行會相對穩定。

4.4 自動化程度高

各種類型的無土栽培均能夠通過加裝自動控制設備，以實現定時、定量或按需供應營養液，節約人工勞作及管理成本。

4.5 低能耗

無土栽培中，以采用循環供液系統的水培、霧培設施能耗高；基質培能夠簡化供液及控制系統，減少對電器設備使用的依賴，能耗相對較低。

4.6 低排放

目前無土栽培殘液或排出液回收均易達成，但回收液靜化處理技術復雜、成本高，不易推廣應用，根本解決辦法是提高營養液利用效率，減少排放。

5 現有無土栽培模式

5.1 滴灌供液復合基質培

5.2 自動盆栽系統

國外使用的自動盆栽系統主要用于果菜類作物的商品化生產，類屬基質培。該系統由貯液罐、供液管、花盆托盤、智能閥（Smart Valve）、花盆等組成。整個系統不使用電器設備，供液為重力自流式，裝在花盆托盤上的智能閥在托盤內營養液用完時開啟供液功能，營養液達到一定深度時自動關閉供液，如此循環不斷，依植株個體差異按需分配營養液，營養液完全被作物吸收利用，真正做到了性能穩、自動化程度高、低能耗、零排放，是非常值得推廣應用的一種無土栽培模式。

6 尚待解決的問題

（1）華南地區冬、春季陰雨天氣多，歷時長，組建無土桉樹采穗圃須與溫室設施建設相配套，如增加溫室補光系統。如不使用補光系統，無土桉樹采穗圃的效能較難全面發揮出來。此外，目前國內桉樹采穗圃室內補光技術尚有待研究。

（2）雖然部分科研院所對桉樹采穗圃母株各生長階段的營養液配比已進行了初步研究，但尚未應用于大規模生產實踐，仍需要進一步校準及驗證。

（3）自動盆栽系統的智能閥及花盆托盤目前主要依賴于進口，不利于全面推廣。國內生產廠家應加大此種新型栽培系統的營銷推廣力度，擴大生產量并提高生產效率，以降低生產應用成本。

（4）自動盆栽系統應用于桉樹采穗圃組建仍需進一步研究最適宜母株生長的盆體及盆間間距大小，以確保穗條品質得到提升的同時，單位面積及單株平均產穗條量均較高。

7 結語

桉樹采穗圃建設的好壞直接關系到扦插穗條的質量與生產效率高低，最終將影響到營造林品質。無土栽培技術的發展與應用為當前桉樹苗培育方式，特別是桉樹采穗圃建設技術的發展與創新提供了良好的契機。對桉樹采穗組建優化模型的分析不但為桉樹采穗圃組建選型提供了指導，也為其他作物應用無土栽培技術培育提供了重要參考。

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