多功能環(huán)保型土壤膜化劑對(duì)紅松播種育苗的影響

潘丕克

(1.遼寧省森林經(jīng)營(yíng)研究所，遼寧 丹東 118002；2.遼寧遼東半島森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站，遼寧 丹東 118002)

地膜具有良好的保溫增熵作用。發(fā)達(dá)國(guó)家從20世紀(jì)50年代開始就已經(jīng)將塑料地膜應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我國(guó)也從80年代開始應(yīng)用塑料地膜，且增長(zhǎng)速度非常快。雖然塑料地膜改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，但是其殘留物的污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。殘留地膜不僅改變了土壤的理化性質(zhì)，而且阻礙了植物根系的生長(zhǎng)和發(fā)育，較大地影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量[1-2]。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，為改變普通地膜的污染問(wèn)題，各國(guó)著力研制和推廣可降解地膜。可降解地膜主要分為光降解地膜、生物降解地膜和光/生物雙降解地膜。現(xiàn)代發(fā)展的液態(tài)地膜不僅具備塑料地膜的功能，同時(shí)其降解性能出色，一般在使用2～3個(gè)月后即可自行降解。如今的液態(tài)地膜多數(shù)以腐植酸為原料，降解后成為有機(jī)肥，能夠起到改良土壤物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的作用。在其中添加農(nóng)藥或速效肥料，也能起到緩釋效果，增加地膜的功能性及速效成分的有效利用率[3]。紅松Pinuskoraiensis在我國(guó)主要分布于東北地區(qū)，是重要的用材林和經(jīng)濟(jì)林樹種。在播種育苗技術(shù)中，已有研究[4-7]從播種時(shí)間、播種量、澆水時(shí)間、地溫、播種覆蓋物、施肥等方面探討了紅松生長(zhǎng)、出苗率和保存率等的影響因素，而應(yīng)用液態(tài)地膜覆蓋則尚未見報(bào)道。遼寧省森林經(jīng)營(yíng)研究所研制的多功能環(huán)保型土壤膜化劑是一種新型的土壤成膜材料，本文初步研究了其對(duì)紅松播種苗生長(zhǎng)的影響，為其紅松育苗應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)提供一定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況與材料

試驗(yàn)地位于遼寧省本溪市本溪滿族自治縣草河口鎮(zhèn)，遼寧省森林經(jīng)營(yíng)研究所的試驗(yàn)苗圃內(nèi)。年均氣溫為6～8 ℃，年降水量800～1000 mm，無(wú)霜期156～172 d。

多功能環(huán)保型土壤膜化劑為遼寧省森林經(jīng)營(yíng)研究所自制產(chǎn)品；紅松種子為遼寧省森林經(jīng)營(yíng)研究所實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)生產(chǎn)。

1.2 方 法

2020年進(jìn)行試驗(yàn)，播種量約為500粒·m-2。多功能環(huán)保型土壤膜化劑(簡(jiǎn)稱膜化劑，下同)稀釋后施用(表1)，其中不施用膜化劑為對(duì)照，根據(jù)規(guī)程[8]所示方法進(jìn)行田間管理。

表1 膜化劑施用量

5月下旬調(diào)查出苗數(shù)，10月上旬調(diào)查保存數(shù)和株高。調(diào)查1 m2內(nèi)的全部紅松苗，每種施用量重復(fù)3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Excel 2007和Origin 9.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 膜化劑施用量對(duì)紅松出苗數(shù)及保存數(shù)的影響

紅松播種苗一般在播種后40天左右已完全出齊，其中處理150 g·m-2最低，為355株·m-2，處理300 g·m-2最高，達(dá)到405株·m-2，出苗率保持在71%～81%(圖1)。方差分析表明，膜化劑不同施用量的紅松出苗數(shù)差異不顯著(P>0.05)。這說(shuō)明在施用了膜化劑后，紅松的出苗數(shù)和出苗率未受到影響。

從圖1還可得知，經(jīng)過(guò)1年生長(zhǎng)，處理150 g·m-2的紅松苗保存數(shù)最低，為320株·m-2，處理300 g·m-2最高，達(dá)到371株·m-2。施用膜化劑的處理保存率均超過(guò)90%，其中處理225 g·m-2保存率最高，達(dá)到95.8%。通過(guò)方差分析可知，膜化劑不同施用量的紅松保存數(shù)和保存率差異不顯著(P>0.05)。同樣說(shuō)明在施用了膜化劑后，紅松的保存數(shù)和保存率未受到影響。

圖1 膜化劑不同施用量的紅松出苗數(shù)及保存數(shù)

2.2 膜化劑施用量對(duì)紅松株高的影響

從圖2可知，1年生紅松播種苗株高隨著膜化劑施用量的升高呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，株高分別為3.82、3.98、4.48、4.43、4.32和4.74cm。處理150 g·m-2比對(duì)照CK提高了4.2%，處理225～450 g·m-2則提高了13.1%～24.1%。處理450 g·m-2的株高比對(duì)照增加最大。方差分析表明，除了處理150 g·m-2與對(duì)照差異不顯著(P>0.05)之外，處理375 g·m-2與對(duì)照差異顯著(P<0.05)，而其它處理均與對(duì)照差異極顯著(P<0.01)。

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

3 結(jié)論與討論

紅松播種苗可以施用多功能環(huán)保型土壤膜化劑作為地膜使用。施用膜化劑紅松播種苗的出苗率可達(dá)71%～81%，保存率均超過(guò)90%，但不同施用量之間無(wú)顯著差異。膜化劑施用量低對(duì)1年生紅松播種苗株高無(wú)顯著影響；但是提高施用量后紅松株高有顯著提高，施用量為450 g·m-2時(shí)其株高最大，可達(dá)到4.74 cm，比對(duì)照提高了24.1%。綜合考慮，在播種后噴施450 g·m-2的膜化劑，是紅松播種育苗應(yīng)用的最佳方式。

紅松主要采取苗床撒播的方式播種，通常只在播種后覆蓋1層細(xì)河沙，因此覆蓋普通聚乙烯地膜會(huì)阻礙紅松出苗。有研究[9]顯示若覆蓋普通地膜須在20天左右撤除，否則會(huì)導(dǎo)致苗木枯萎；這樣做不僅增加了田間管理的工作量，而且地膜的應(yīng)用時(shí)間短，不能充分發(fā)揮其效用。因此實(shí)際育苗生產(chǎn)中較少應(yīng)用，而提前播種確實(shí)能夠增加紅松出苗率、保存率和株高，從而增加其苗木第1年的越冬抗寒能力[10]。也有研究表明[11]，在播種后覆蓋木屑+河沙能夠通過(guò)增加土壤濕度和改善土壤養(yǎng)分條件來(lái)提高紅松的出苗率、保存率和株高，但這種方式對(duì)提高地溫幫助不大。紅松播種苗應(yīng)用多功能環(huán)保型土壤膜化劑則能夠?qū)追N育苗方式結(jié)合起來(lái)，既能如普通地膜一樣提高地溫，播種時(shí)間提前，又節(jié)省了撤除地膜的工作量，且如覆蓋木屑等一樣提高土壤濕度。此外，本膜化劑產(chǎn)品同時(shí)添加了腐植酸成分，也是現(xiàn)今大力發(fā)展的一種有機(jī)肥料[12]，在膜化劑降解時(shí)會(huì)將有機(jī)肥料成分緩慢釋放在土壤中，增加土壤中有機(jī)碳的含量，對(duì)土壤有顯著的改善作用，能夠節(jié)約肥料，節(jié)省人工和材料成本。