趙洋毅 段旭
摘 要:云南松是云南特有的造林樹種,其分布在云南中心的西南山地帶,同時它在云南的社會和環境發展中與其他樹種有著重要的地位,且帶動著云南的經濟發展。眾多研究學者對云南松的苗木培育,自身所遺傳下來的苗種以及豐收產品所運用的栽培技術和化感作用這些方面上做了許多研究,但是對苗木生長和綜合質量上的影響所采取的措施都缺乏理論研究,當前國內對這方面幼苗的研究還沒有報道過。所以,以后要對云南松在育苗的需要水的特性和生理指標以及采取的措施和綜合的質量上的研究聯系起來,為云南松的栽培技術和推廣提供理論依據,還對云南松在育苗質量上有所提高,同時還對育苗抗性上有促進意義。
關鍵詞:云南松 栽培育種 苗木質量 水分生理
中圖分類號:Q948 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(a)-0246-03
1 研究意義
云南松(Pinusyunnanensis)以云貴高原為起源和分布中心,延伸至西南季風影響下的貴州西部、四川西南部,在云南西北橫斷山區與高山松(P.densata)毗連、西南部與思茅松(P.kesiyavar.langbianensis)鄰接(戴開結,2006)。根據統計,該樹種約占云南省森林面積的70%(云南森林編寫委員會,1986)。因此,云南松造林技術研究一直是云南省林業事業的重要內容。
云南松是云南主要的造林樹種,又是以云南為分布中心的西南山地特有樹種。據1997年的資料,云南松的有林地面積1181.28萬hm2,占云南省國土面積39.4萬km2(3940.0萬hm2)的29.98%,即云南省近1/3的國土面積為云南松的有林地。因此,云南松在云南的經濟、社會和環境的可持續發展中具有其他樹種不可替代的重要位置。然而,云南省的高質效云南松林面積僅344.84萬hm2,占全省云南松有林地面積的29.19%,即尚有2/3以上的云南松有林地為需要重新造林的低質低效林分。表明云南有大面積(836.44萬hm2)的林地可供云南松造林,對云南松良種的需求量極大。
然而,由于未能掌握適宜的育苗環境參數,因此至今不能改變播種育苗發芽率低、發芽整齊程度不高以及苗期生長緩慢的被動局面。實踐證明,適宜的溫度和水分是種子萌發的兩個主要條件(孫時軒,1990)。云南松苗期的生長發育影響到后期乃至一生的生長,因此,壯苗培育就顯得很重要。從育苗開始就創造較為適宜的環境條件,使其優良個體的基因型有效地得到表達,產量和質量都符合選擇要求,達到豐產、優質的栽培目的。為此,開展了水分脅迫下云南松生長狀況及生理特性的研究。
2 國內外研究現狀及發展動態分析
前人對云南松的遺傳育種、苗木培育和豐產栽培技術及化感作用等分方面都做了不少研究,尤以苗木培育的研究資料最多,涉及到了播種育苗、扦插育苗、嫁接育苗和組織培養等不同的育苗方式。但這些研究多局限于技術層面,而對于育苗措施對苗木生長及綜合質量的影響(生理指標與形態指標)缺少理論研究。因此,將云南松的育苗技術措施和苗木綜合質量聯系起來進行研究,對于指導云南松育苗,提高苗木質量,在理論上探討育苗措施與苗木質量的關系都有重要意義。截至目前,國內外云南松幼苗水分生理方面的研究還少見報道。
發展動態:
(1)良種選育:基于云南松近40年的研究和良種選擇基礎,云南松的遺傳改良應充分利用已選擇出的優良遺傳種質資源進行育種,在育種過程中進行不斷的優選,從而選育出適合用于不同造林目的的云南松良種。目前,云南松人工林的培育主要是營建其速生豐產林,故而云南松的育種目標,主要是選育以用材為主、單株生長量較大而速生并兼具一定抗性(如抗某種病蟲害等)的優良家系,并進行其大批量的擴繁。根據無性繁殖可極大提高林木優良個體的繁殖系數、提高林地生產力的原理和以云南松扦插繁殖所取得的突破為基礎,在育種方面,跨越多代選擇后無性系利用的傳統途徑,在現有良種的前提下,選擇云南松優良群體(種源、種子園或母樹林)的優良個體(家系或單株)進行無性繁殖,而應用于生產實踐,以充分體現其良種效應,促進云南松遺傳改良的良性發展。但是,云南松造林3a內蹲苗現象嚴重,地上部分生長極其緩慢(金振洲,2004)。這一特性明顯制約幼林經濟和生態效益的發揮。
(2)調節激素狀態:植物生長發育是一個復雜的過程,既受遺傳因素的控制,又受植物激素的調節(潘瑞熾,1995)。但植物激素的作用取決于它們的水平和平衡關系兩個方面。植物激素的應用最早是從果樹開始,之后廣泛應用于蔬菜、農作物、花卉等,近年來才逐漸應用于造林樹種。研究表明,植物根生長的最適濃度為0.01 mg/kg、芽為0.1 mg/kg(胡復華,1999)。采用激素對1a云南松嫩枝插穗進行處理,結果平均生根率達64.98%、最高為93.33%。結果還表明,激素的濃度和浸泡時間是影響插穗生根的主要因素,種類位居其次(任四妹,2006)。眾多研究結果表明,不同植物對激素種類、濃度、施用方法和處理時間等的要求具有一定的差異。云南松在這一方面的研究尚處于起步階段,今后最迫切的任務就是探索上述參數的適宜范圍。
(3)提高營養水平:林木對營養元素的需要,既取決于林木本身的生物學特性,又與環境條件和栽培措施有關,氣候、土壤以及耕作和排灌等都在一定程度上影響林木對營養元素的需求。同時,不同樹種對不同元素的吸收量存在差異,因此不同樹種的施肥數量和比例不同。研究表明,當N∶ P∶K為3∶2∶1時,馬尾松氮含量為2.39%、磷0.24%、鉀1.56%;華山松氮含量為2.36%~2.37%、磷0.266%~0.268%、鉀1.07%~ 1.27%為好(胡剛,2006)。而且,以上各元素含量是苗木正常生長的所需量。國外對11a的輻射松(Pinuradiata)幼林研究表明,重施過磷酸鈣能提高林木的生長率;結合整地施N、K、Ca、Mg,松樹幼林的蓄積量增加了32%,云杉林的蓄積量增加了20%(范國才,1997)。在云南松林區,土壤缺磷少氮而富鉀,因此可在造林的初期和中期施氮肥和磷肥來促進林木生長。其中,關鍵是確定施肥的數量和比例等重要技術參數。
(4)創造適宜的環境條件:苗木的生長發育不僅受遺傳因素控制,同時又受環境條件的制約。因此,環境調控在苗木促成培育中的作用極為重要。溫室和容器育苗的出現為環境調控提供了有效手段,由于容器苗具有造林成活率高、緩苗現象輕等優點(劉勇,2000),尤其適合于云南松苗木培育。在苗木培育期間,水、熱、光、氣是不可缺少的生活因子,它們的作用符合最小因子法則、耐受性定律以及生態因子的主導性和綜合性原則,因此,創造一個適宜而協調的水、熱、光、氣環境尤其重要,對于針葉樹扦插育苗尤其如此。研究表明,林木嫩枝扦插溫度以18 ℃~25 ℃之間為宜,空氣相對濕度以80%~95%之間為宜(陳強,2000)。研究還表明,季節性干旱或經過干旱處理后的云南松,其抵抗真菌侵染的能力比自然狀態下和灌水過的苗木都要強(李天星,1999)。對于云南松而言,這方面的研究成果有限,因此,開展不同水分脅迫下云南松幼苗生長及生理特性研究就顯得十分必要,將育苗技術措施和苗木綜合質量、需水特性和生理指標相結合聯系起來進行研究(Xia S G,2008),旨在為云南松栽培技術的完善提供理論依據,同時,對于指導云南松育苗,提高苗木質量,促進抗逆性育種都有重要意義。
3 展望
今后可開展水分脅迫下云南松幼苗生長特性及生理特征的研究,并揭示其速生期不同水分管理對云南松幼苗綜合質量的影響;以及對不同水分梯度下云南松幼苗生理指標變化的研究,可將需水特性和生理指標相結合,為云南松抗性育種提供理論依據,從而進一步加強云南松的資源培育與綜合利用,對推動林業的科技進步以及在國民經濟中的比值具有積極的作用,為培育出高產優質的云南松幼苗及其抗性育種提供技術基礎和理論依據。
參考文獻
[1] Seiler J R,Johnson J D.Physiological and morphological responses of three half- sib families of loblolly pine to water-stress conditioning[J].Forest Science,1988,34(2):487-495.
[2] Xia S G, Zhang J C,Liang S Y. Relationship between drought resistance and physiological change of three elm trees seedling under water stress [J].Journal of Nanjing Forestry University ( Natural Science Edition),2008,32(3):131-134.
[3] 陳歆,楊福孫,周兆德,等.土壤水分脅迫對檳榔幼苗葉片生理的影響[J].熱帶作物學報,2010,31(3):387-392.
[4] 陳亞飛,杜國堅,岳春雷,等.水分脅迫對普陀樟幼苗生長及生理特性的影響[J].浙江林業科技,2009,29(3):24-29.
[5] 陳強,常恩福,董福美,等.云南松天然優良林分疏伐營建母樹林的研究[J].云南林業科技,2000,92(3):1-8.
[6] 戴開結,何方.云南松研究綜述[J].中南林學院學報,2006,26(2):138-142.
[7] 戴開結,何方,沈有信,等.不同磷源對云南松幼苗生長和磷吸收量的影響[J].生態學報,2009,29(8):4078-4083.
[8] 范國才,何蘭玉,劉景岳,等.國內外林業科技發展趨勢和云南林業發展方向[M].昆明:云南科技版社,1997.26- 45.
[9] 高露,賀學禮.水分脅迫對4種絹蒿屬植物生理特性的影響[J].河南農業科學,2009,11:97-101.
[10] 高鵬,劉遵春,劉硯璞.4個葡萄品種對水分脅迫的響應及其抗旱性評價[J].河南農業科學,2009(3):79-81.
[11] 郭巧生,周黎軍,武征,等.不同水分處理對夏枯草花期生長和生理特性的影響[J].中草藥,2010,41(10):1715-1719.
[12] 韓凱,梁宗鎖,段琦梅,等.水分脅迫對蒙古黃氏生理特性的影響[J].西北農業學報,2010,19(5):100-104.
[13] 徐娟,曹玉峰,劉煥婷.不同水分脅迫對興安杜鵑、迎紅杜鵑生理指標的影響[J].中國新技術新產品,2010,7:228-229.
[14] 胡語婕,韋小麗,李建勇.不同水分管理對楸樹苗木速生期生長和生理的影響[J].福建林業科技,2009,36(4):153-160.
[15] 侯嫦英.水分脅迫對青檀等樹種的生長及生理生化研究[D].南京:南京林業大學,2006.
[16] 金振洲,彭鑒.云南松[M].昆明:云南科技出版社,2004.
[17] 焦娟玉,陳珂,尹春英.土壤含水量對麻瘋樹幼苗生長及其生理生化特性的影響[J].生態學報,2010,30(16):4460-4466.
[18] 孔蘭靜,李紅雙,張志國.三種觀賞草對土壤干旱脅迫的生理響應[J].中國草地學報,2008,30(4):40-45.
[19] 劉愛華,王永飛.土壤水分脅迫對生菜幼苗部分生理指標的影響[J].西北農業學報,2010,19(6):144-147.
[20] 李天星.不同水分狀況下云南松抗病性的研究[J].云南大學學報:自然科學版,1999,21(5):419-421.
[21] 李昌曉,葉兵,耿養會,等.落羽杉與池杉幼苗對不同土壤水分含量的生理響應(英文)[J].林業科學,2010,46(4):22-30.
[22] 李蓮芳,鄭畹,韓明躍,等.云南松遺傳改良進展及其育種策略剖析[J].西部林業科學,2010,39(2):104-110.
[23] 聶磊,劉鴻先,彭少鱗.水分脅迫對長期UV-B輻射下柚樹苗生理特性的影響[J].植物資源與環境學報,2001,10(3):19-24.
[24] 潘瑞熾,李玲.植物生長發育的化學控制[M].廣州:高等教育出版社,1995.
[25] 祁娟,徐柱,馬玉寶,等.披堿草屬六種野生牧草苗期抗旱脅迫的生理變化[J].中國草地學報,2008,30(5):18-24.
[26] 任四妹,鄭畹,周躍華,等.不同激素處理對1年生云南松的嫩梢扦插生根的影響[J].西部林業科學,2006,36(1):91- 94.
[27] 史玉煒,王燕凌,李文兵,等.水分脅迫對剛毛檉柳可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量變化的影響[J].新疆農業大學學報,2007,30(2):5-8.
[28] 王澤平,羅興錄,孟麗萍,等.不同水分處理對木薯葉片生理特性的影響[J].廣西農業科學,2010,41(5):419-422.
[29] 韋小麗,徐錫增,朱守謙.水分脅迫下榆科3種幼苗生理生化指標的變化[J].南京林業大學學報:自然科學版,2005,29(2):47-50.
[30] 夏尚光,張金池,梁淑英.水分脅迫下3種榆樹幼苗生理變化與抗旱性的關系[J].南京林業大學學報:自然科學版,2008,32(3):131-134.
[31] 喻方圓,徐錫增.水分和熱脅迫對5種苗木生長及生物量的影響[J].南京林業大學學報:自然科學版,2003,27(4):10-11.
[32] 云南森林編寫委員會.云南森林[M].昆明:云南科技出版社,中國林業出版社,1986.
[33] 朱霞,王曉麗,陳詩.水楊酸對云南松種子萌發及幼苗生長的影響[J].山東林業科技,2009.4:15-17.