陳代喜,程 琳,藍 肖,陳 琴,譚文婧,何振革,董利軍,勞廣杰,蔣 華,李和之,王曉波,覃歡蘭
(1.廣西壯族自治區林業科學研究院 國家林業和草原局中南速生材繁育實驗室 廣西優良用材林資源培育重點實驗室,南寧 530002;2.廣西融水縣國營貝江河林場,融水 545300;3.融安縣西山林場,廣西融安545400;4.全州縣咸水林場,廣西全州 541511;5.武宣縣林業科學研究所,廣西武宣 545900)
杉木(Cunninghamia lanceolata)為我國特有的商品用材樹種,也是廣西主要用材樹種之一[1-3]。廣西作為全國杉木中心產區,現有杉木林面積146.67萬hm2,蓄積量約1.3 億m3,在廣西林業發展中占據重要地位[4]。近年來,廣西杉木造林年均近5.33萬hm2,需良種苗木約1.4億株,按目前的發展趨勢,今后每年造林將達到6.67萬hm2以上,年需良種苗木逾2.0億株。大力研發杉木輕基質育苗技術,建立完善的苗木培育體系,滿足優質苗木的市場需求是廣西杉木研究團隊的重要工作內容之一。
苗木質量是影響造林效果的直接因素,如何提高育苗技術,更好的培育和評價良種壯苗,是提高造林質量的重要環節[5-8]。廣西壯族自治區林業科學研究院杉木研究團隊經過多年努力,在杉木輕基質容器育苗方面取得了重大突破,形成了一套完整的杉木沙床輕基質容器育苗技術體系[9]。在該技術體系的支撐下,杉木研究團隊指導各林場建立了多個杉木良種苗木培育基地,年產良種壯苗可達2 000多萬株。本文從杉木育苗關鍵技術創新與推廣應用方面對杉木沙床輕基質容器育苗技術進行綜述,以期為杉木育苗工作提供參考。
據資料顯示,我國杉木育苗技術始于20世紀50年代,當時對育苗技術的研究僅限于裸根苗培育,至21世紀,陸續開始了杉木輕基質苗培育技術的研究[10-11]。杉木的育苗方式主要有裸根育苗和容器育苗。相對于容器苗,裸根苗的培育技術較簡單,對育苗設施的要求較低,育苗綜合成本較低,是國內大部分杉木產區的主要育苗方式[12]。但裸根苗培育受病害影響較大,每年都要更換苗圃,對苗木生產不利;裸根苗對造林季節要求嚴格,一般4月后造林不宜使用,大大限制了杉木造林工作的開展;重基質容器苗在運輸及上山造林過程中搬運十分困難。輕基質容器育苗可在同一苗圃連續育苗,可實現工廠化育苗,有利苗木生產,并具有育苗周期短、苗木質量好、起苗和運輸不傷根系、造林季節長、栽植時帶有完整的根團、造林成活率高和造林后緩苗期短、生長快等優點[13-16];輕基質苗重量輕,可大幅降低運輸和造林成本;有報道指出,從育苗、造林、管護等方面綜合考慮,輕基質苗的成本低于裸根苗[17]。因此,越來越多的學者開始研究杉木輕基質容器育苗方法。
2010年以前廣西仍以傳統的裸根育苗為主,近幾年廣西林科院杉木研究團隊在杉木輕基質容器育苗技術方面逐步開展試驗,在種子處理、播種、輕基質配制、移苗和苗期管理等各方面開展深入研究,發現采用沙床作為基床,將輕基質容器杯埋入沙床中,可保持較穩定的水分和養分含量,對苗木生長十分有利,同時可進一步簡化輕基質容器苗的苗期管理,所培育的苗木根系發達、莖干粗壯、抗逆性增強,出圃率和造林成活率顯著提升。該沙床輕基質容器育苗技術應用取得良好的效果,在廣西多個營林單位得以推廣應用,是目前廣西杉木容器苗的主要培育方式,相關技術發表了科技論文,獲得專利、技術規程等多項成果,建立了全國一流的規范化示范苗圃。其中,融水縣國營貝江河林場國家杉木良種基地現代化杉木苗圃、武宣縣采用此技術培育出的輕基質杉木苗質量位居全國前列,造林用戶非常滿意。
育苗沙床包括苗床、排水管、排水層、隔水層和育苗層等構造,從下往上分別布置排水管、排水層、隔水層和育苗層。苗床采用磚、石頭、金屬、木板或塑料等砌成,長15.0~30.0 m,寬1.0~1.4 m,高0.2~0.3 m;排水管為塑料管或鐵管,長13.0~15.0 cm,內徑2.0~3.0 cm,沿苗床的一面側板每隔5 m 設置1個排水管;排水層為斜坡狀,采用粗度為3.0~5.0 cm 的粗石渣或鵝卵石鋪設而成,排水管一側的排水層厚7.0~8.0 cm,另一側的排水層厚4.0~5.0 cm;隔水層用紅心土或黃心土鋪設而成,厚度為5.0~7.0 cm;育苗層用粒徑為1.0~2.0 mm 的河沙鋪設而成,厚度為10.0~12.0 cm,或直接用河沙鋪在苗床內12.0~15.0 cm 即可。苗床在育苗遮陰棚下建成為宜。
沙床輕基質容器育苗方法包括種子處理、小苗培育、幼苗移植和苗期管理等環節。
播種前2 天,用濃度為0.5%的高錳酸鉀溶液浸泡杉木種子30 min 后,用清水將種子沖洗干凈,再用清水浸泡種子24 h,后置于恒溫箱中催芽至露白即可播種。
平整播種地塊,按寬度約1.2 m 起畦,畦上鋪設厚度3.0~5.0 cm 的河沙或經粉碎的無菌紅心土建立苗床。播種時,用清水沖洗苗床,將消毒后的種子濾干水分,裹上適量草木灰,均勻撒播在苗床上。播種后,在種子上均勻覆蓋一層細沙或無菌紅心土,覆蓋的厚度以恰好遮蓋種子為宜。苗床上搭蓋薄膜拱棚和90%的遮陰網,以保證苗床濕潤,促進種子發芽。密切關注拱棚內溫度,晴天溫度過高時,掀開拱棚兩端透氣降溫,待幼苗出土后,掀開拱棚加蓋遮陰網,視情況淋水保濕。幼苗出土后,每周噴施1次殺菌劑,多菌靈、百菌清和甲基托布津等多種殺菌劑交替使用。
按株行距11 cm×8 cm 的密度將輕基質容器杯約4/5 部分埋入沙床中。幼苗移植前3~5 d,用濃度為0.5%的高錳酸鉀溶液淋濕輕基質容器杯進行消毒,移植時用清水淋濕透輕基質容器杯[18]。待幼苗萌發長至3~5 cm 時,將幼苗移植至輕基質容器杯中,移植時,先用筷子在輕基質容器杯中間打1 小孔,將幼苗根部放入孔中,培土壓實,移苗后立即淋水,遮陰。
幼苗移植后,視情況淋水保持基質濕潤,移苗1個月后,每隔10~15 d對苗木進行1次施肥,10個月后停止施肥。整個苗期做好保水、遮陰、病蟲害防治、除草等工作。
2.3.1 加強種子處理,提高良種利用率
針對杉木良種種子供不應求、種子出芽不整齊、種子利用率低等問題,在播種前,對種子進行消毒、浸泡和恒溫催芽等一系列處理,使種子發芽率提高逾50%,有效提高良種使用率。
2.3.2 細化育苗步驟,突破各環節技術難點
針對種子直接點播于容器杯后,幼苗分散、管理難度較大、成苗率偏低等問題,將前期育苗步驟進行細化,通過沙床或紅心土苗床進行小苗培育,將種子集中撒播于苗床上,進行精細化管理,待小苗長至3~5 cm 時再進行移植,有效提高了種子發芽率和成苗率,移植后幼苗生長健壯,管理難度降低。
2.3.3 創新苗期培育技術,提高苗木質量,簡化管理
針對杉木苗期對水分條件要求嚴格的問題,創造育苗沙床,其兼具排水和保水功能,雨季或灌溉過量時,多余的水分可通過排水層和排水管排出,苗床不會積水;旱季或苗圃供水不足時,沙床可保存充裕的水分供苗木生長所需[19]。將幼苗移植入沙床中的輕基質容器杯后,只需保持苗床和輕基質濕潤即可,不需經常噴灌淋水,相較于需經常淋水的托盤輕基質容器育苗,幼苗可在相對較穩定的水分環境中生長,不會受到水脅迫和干旱脅迫,同時大大節約了用水成本。
針對裸根苗管理粗放和出圃率低等問題,設定固定的沙床,使用沙床培育輕基質容器苗,便于苗木培育過程中的集約管理,合理控制育苗密度,解決苗木與雜草營養競爭等問題。試驗得出,杉木沙床育苗的最佳密度(株行距)為11 cm×8 cm,育苗1年后,杉木苗平均苗高、地徑分別為32.4 cm和5.5 mm,苗木出圃率達90%以上[18],減少了水肥的無效消耗和人工除草的工作量,節約了成本,而且沙床育苗層的河沙可經消毒后反復使用,克服了在相同地塊連年培育杉木苗容易導致病害發生而影響育苗生產的問題,有利于杉木輕基質容器苗規模化、工廠化生產。
采用沙床培育的輕基質容器苗根系發達,莖干粗壯,經過造林試驗觀察,造林后成活率高,緩苗期短,后期生長快,深受廣大林農青睞。目前,沙床輕基質容器育苗技術正在不斷推廣應用當中,已在融安縣西山林場、融水縣貝江河林場、全州縣咸水林場和武宣縣林業科學研究所等9個基地建立了杉木輕基質容器育苗基地,總面積64.07 hm2,2014—2018年累計培育良種壯苗7 742萬株,銷售產值7 742.0萬元,利潤3 484.0萬元。其中,在融安縣西山林場、融水縣貝江河林場和全州縣咸水林場建立的育苗基地,已具備年產輕基質容器苗1 000萬株以上的生產能力。采用沙床培育杉木輕基質容器苗,是杉木輕基質容器苗培育的有效手段,也是杉木種苗產業的一項重要技術提升,今后將加大推廣力度,普及此育苗技術。